+  +  +  B e i s p i e l   z u r   O r i e n t i e r u n g  +  +  +

Am Beispiel dieses Experiments soll verdeutlicht werden, wie die

Vorbereitung, das Protokoll sowie das Thesenpapier aufgebaut sind.

V O R B E R E I T U N G

• Wie schwingt eine beidseitig eingespannte Saite?
  Kurze Zeit nachdem die Saite durch Zupfen oder Anschlagen zum Schwingen angeregt wurde, bildet sich auf ihr eine sogenannte stehende Welle aus, d.h. im einfachsten Fall bewegen sich alle Teile der Saite im gleichen Augenblick in dieselbe Richtung (phasengleich), sie unterscheiden sich nur durch ihren Abstand von der Ruhelage (Elongation). Die eingespannten Enden bewegen sich natürlich nicht. Man nennt sie Knoten. In diesem Zustand schwingt die Saite mit der tiefst möglichen Frequenz, der sogenannten Grundschwingung (grüne Linie in der Abbildung).
  Unter bestimmten Umständen können weitere Knoten auf der Saite entstehen. Dabei schwingt die Saite, abhängig von der Anzahl der Knoten, in sogenannten Oberschwingungen mit höherer Frequenz (blaue und rote Linie in der Abbildung).

• Wie hängen Grundfrequenz und Wellenlänge mit der Saitenlänge zusammen?
  Bei einer beidseitig eingespannte Saite beträgt die Wellenlänge λ immer das Doppelte der Saitenlänge l. Für die Frequenz f der Schwingung der Saite ist neben ihrer Länge l auch die Ausbreitungsgeschwindigkeit c entscheidend:

• Von welchen Größen hängt die Grundfrequenz der Schwingung ab?
  Die Ausbreitungsgeschwindigkeit und damit die Frequenz wird von der Spannung σ (Zugkraft und Durchmesser) und der Dichte ρ des Materials der Saite bestimmt.

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