Seminar und Praktikum zur Didaktik der Physik
Versuchskarte zu experimentellen Themen
 
Datum: 19. Juni 2007
Titel: Tonerzeugung mit dem Monochord
 
unilogo.gof
Versuchsnr.: 3
Namen: Jakob Mall
Gruppe: B
DP Physik

 
Vorwort Der Versuch wurde als Wiederholung zum Thema Eigenschwingung und als Übergang zum Thema Resonanzkörper und Chladnische Klangfiguren verwendet.
Material - Monochord
- Richtmikrophon
- Oszilloskop
Aufbau

Das Richtmikrophon soll so aufgestellt werden, dass es direkt vor einer der Klangöffnungen des   Monochords steht. Es wird wenn möglich direkt mit dem Oszilloskop verbunden.

Durchführung

Die ganze Seite wird angezupft und die entsprechende Frequenz abgelesen und in einer Tabelle notiert. Dann "halbiert" man die Seite (verschiebbarer Einsatz) und misst wieder die Frequenz. Dies macht man noch mit ein paar anderen Unterteilungen (1/3, 1/4, usw.).

Auswertung Die notierten Werte sollen noch mal die bekannten Formeln für die Frequenzen der Eigenschwingungen bestätigen. Weiter kann man die auftretenden "Störungen" der Grundfrequenz durch die Entstehung des Tones erklären: die Seite wird an einem Punkt ausgelenkt, und beginnt daher nicht sinusförmig, sondern dreiecksförmig zu schwingen. Die Dreiecksform lässt sich jedoch graphisch näherungsweise als Überlagerung der verschiedenen Eigenschwingungen zeichnen (hier besteht die Möglichkeit den Schülern mit den graphischen Taschenrechnern ein wenig Zeit zu geben, um eine geeignete Überlagerung selbst zu finden).
Bemerkungen
&
Tricks

Aufgrund der Schwingungsüberlagerungen insbesindere bei höheren Tönen die Frequenzmessung am Oszilliskop schwierig. Daher sollte man schon ein paar Messwerte zur Hand haben, um den Versuch trotzdem nutzen zu können. Auch ein handelsübliches Stimmgerät für Seiteninstrumente kann gute Dienste als Ersatz für ein Frequenzanalysator leisten.
 
Literatur ---