Springen naar inhoud

definitie van resonantie


  • Log in om te kunnen reageren

#1

liamgek

    liamgek


  • >250 berichten
  • 328 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 18 maart 2014 - 21:46

Ik zit erg in de knoop met wat resonantie nou precies is. Uit vele google zoekopdrachten ben ik niet veel wijzer geworden.

Stemvork A trilt en heeft een frequentie van 440 Hz, stemvork B met dezelfde eigenfrequentie gaat meetrillen. Dat snap ik, zelfde als een schommel die je met dezelfde eigenfrequentie van de slinger moet duwen, anders werk je de uitwijking tegen.

Maar wat ik dan niet begrijp is dat je een stemvork met een willekeurige frequentie op een raam kan zetten, het raam zal de trilling doorgeven, maakt niet uit wat de frequentie is van de stemvork. De uitwerkingen van een soortgelijke vraag waarbij een stemvork tegen een raam wordt gehouden noemt dat verschijnsel ook resonantie.

Maar wat is dan precies de definitie van resonantie? Is het het meetrillen van een object onder invloed van een andere trilling? Maakt niet uit of er een fysiek contact is of niet?


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Jan van de Velde

    Jan van de Velde


  • >5k berichten
  • 44861 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 18 maart 2014 - 23:16

Er zal bij "meetrillen" altijd fysiek contact zijn, minstens in de zin dat een trilling wordt doorgegeven via een medium zoals bijvoorbeeld lucht.
ALS WIJ JE GEHOLPEN HEBBEN....
help ons dan eiwitten vouwen, en help mee ziekten als kanker en zo te bestrijden in de vrije tijd van je chip...
http://www.wetenscha...showtopic=59270

#3

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5381 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 maart 2014 - 00:35

Bij resonantie zijn de 'eigenfrequentie' van een voorwerp en de frequentie van de toon gelijk.

Neem een wijnglas, en stel dat de eigenfrequentie van dat glas 1000Hz is (dat is de toon die het glas geeft als je er een tikje tegen geeft). Zet ik nu een toon van 350 Hz aan, dan zal het glas wel met die 350 Hz meetrillen, maar verder gebeurt er niet veel. Als je er echter een toon van 1000Hz op loslaat, dan begint het glas niet alleen mee te trillen, maar op exact dezelfde frequentie van de toon. Het glas gaat slingeren, en iedere keer krijgt het opnieuw een duwtje van het geluid op precies het juiste moment. Dat glas gaat resoneren, en steeds heftiger trillen totdat het uit elkaar spat.



Denk maar aan iemand op een schommel. Een klein duwtje, iedere keer op het goede moment, en de kleuter zwiept heerlijk heen en weer. Wat je in feite gedaan hebt is de duwtjes afstemmen op de eigenfrequentie van die puk op de schommel, je bent aan het resoneren met de schommelfrequentie. Wil je dat de puk weer stopt dan ga je juist tegen de resonantie van de schommel in met wat kleine duwtjes.

Bij een muziekinstrument (bijvoorbeeld die gitaar uit jouw andere bericht) is de klankkast zo gebouwd, dat hij een flink aantal verschillende resonantiefrequenties kent. Bij iedere verschillende toon van de snaren gaat een ander deel van de lucht in de kast mee resoneren (zoals het plaatje van de Chladni-patronen klik) en versterkt daardoor het geluid.

Natuurlijk zitten daar beperkingen aan, die kast kan niet met iedere frequentie voldoende mee resoneren. Vandaar dat we voor hoge tonen een kleine viool gebruiken (met de juiste resonanties voor het hoge toonbereik), en bij lage tonen een contrabas met grote kast voor lange golven en lage resonantiefrequenties.

In werkelijkheid is het wat ingewikkelder, want een gitaarsnaar geeft niet exact één toon weer, dat zou helemaal nergens naar klinken. In werkelijkheid is er ook sprake van hogere harmonischen, dat zijn tonen die bijvoorbeeld precies twee of drie keer zo hoog maar wel zwakker zijn. Grondtoon en hogere harmonischen tezamen met de resonantie-eigenschappen en het materiaal van de klankkast bepalen uiteindelijk het totale klankbeeld van het geluid.

Dus als jij twee gelijkgestemde stemvorken bij elkaar houdt, en je slaat er een aan, dan gaat de andere mee resoneren. Als je een andere toon maakt, dan trilt de stemvork ook, maar resoneert niet mee. Dat niet resonerende geluid is meestal onhoorbaar omdat het snel door de vork wordt gedempt (die tegenduwtjes bij de schommel), terwijl bij de resonantiefrequentie het geluid juist wordt versterkt zoals bij juist getimede duwtjes van de schommel.

Zet je een trillende stemvork op een tafelblad, dan zal dit blad mee gaan trillen, maar het hoeft niet per sé te resoneren. Zet je op dat tafelblad een tweede gelijke stemvork, dan zal deze niet alleen gaan trillen, maar gaan resoneren doordat het tafelblad de juiste trillingen doorgeeft. Als je nu de eerste stemvork verwijderd is het tafelblad vrijwel direct stil, maar de tweede vork trilt nog een tijdje door.

Motus inter corpora relativus tantum est.

#4

liamgek

    liamgek


  • >250 berichten
  • 328 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 19 maart 2014 - 00:42

Dus als een voorwerp meetrilt dan is dat gewoon meetrillen en wanneer de trilling een voorwerp steeds harder laat trillen is het resonatie? Of heet het "gewone" meetrillen ook resoneren?

#5

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5381 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 19 maart 2014 - 01:07

Of heet het "gewone" meetrillen ook resoneren?


Als je precies bent dus niet. De trillende tafel resoneerde niet, die trilde, en de tweede stemvork resoneerde wel. Resonantie is dus een zeer speciaal soort trilling.

In de praktijk zal er bijvoorbeeld bij een houten tafelblad door de vele kleine holten en het materiaal best wel sprake zijn van enige resonantie, hout wordt niet voor niets gebruikt bij veel instrumenten.

Een bastoon is ook op een met een lange hals omgebouwde sopraanviool wel hoorbaar, maar zwak en zonder grondtonen (en dus lelijk). Alleen de hogere harmonischen van de bassnaar zijn dan voldoende hoorbaar omdat daarop nog wel geresoneerd kan worden.

Zoals Wikipedia stelt:

Een trillend voorwerp zal bij een ander voorwerp resonantie teweegbrengen, als dit voorwerp met de trillingen gaat meetrillen, sterker dan men op grond van de aanstoting zou verwachten (de trilling vindt weerklank).

Motus inter corpora relativus tantum est.

#6

jpvb

    jpvb


  • 0 - 25 berichten
  • 3 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 mei 2014 - 08:05

Resonantie treedt op wanneer de dempingsfactor groter is dan 1. Anders gezegd, wanneer de amplitude toeneemt.

 

 

De eigenfrequentie is altijd aanwezig. Ook als de amplitude nul bedraagt. (Tacoma bridge - Rijkswaterstaat triltoren )

 

 

JP

 


#7

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 12 mei 2014 - 18:48

Resonantie is een gedwongen trilling in de buurt van de eigenfrequentie

De amplitude wordt veel groter dan bij gedwongen trillingen die duidelijk verschillen van de eigenfrequentie.

Gedwongen betekent dat de trilling van buitenaf wordt opgedrongen. 

 

Een gedwongen trilling hoeft geen resonantie te zijn. Neem nou de klankkast van een gitaar. Die trilt met de snaren mee. Als die zou resoneren, dan hoor je één frequentie overheersen en dat willen we niet. Er is wel altijd fysiek contact bij een gedwongen trilling, hoe wil je anders iets in trilling brengen? De stof die de trilling overbrengt kan ook bijvoorbeeld lucht zijn. 


#8

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5381 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 mei 2014 - 21:19

Neem nou de klankkast van een gitaar. Die trilt met de snaren mee. Als die zou resoneren, dan hoor je één frequentie overheersen en dat willen we niet

 

 

Ik zie dat toch anders. De klankkast van een gitaar is zo ontworpen dat hij juist met een hele reeks frequenties kan resoneren. Deze hele reeks resonanties versterken de trillingen van de snaren. Zonder resonantie komt er nauwelijks geluid uit een gitaar. De kam brengt de trillingen van de snaren over op het bovenblad, dat ism het achterblad en de speciale vorm de lucht in de gitaar laat resoneren, waarbij in principe voor iedere toon (en hogere harmonischen) een ander deel resoneert. Het door resonantie versterkte geluid verlaat de gitaar via het klankgat.

 

Hier een afbeelding van wat Chladni patronen en bijbehorende resonantiefrequenties. Zie ook bericht nr 3 .

 

Chladni.png

Motus inter corpora relativus tantum est.

#9

Anton_v_U

    Anton_v_U


  • >1k berichten
  • 1620 berichten
  • Validating

Geplaatst op 12 mei 2014 - 22:37

 

De kam brengt de trillingen van de snaren over op het bovenblad, dat ism het achterblad en de speciale vorm de lucht in de gitaar laat resoneren, waarbij in principe voor iedere toon (en hogere harmonischen) een ander deel resoneert. 

 

Interessant. In mijn beeld resoneert iets alleen op een (beperkt aantal) eigenfrequentie(s). Het doel van een klankkast is dat alle tonen ongeveer in gelijke mate worden doorgegeven. Mogelijk zijn er zoveel eigen frequenties dat je altijd wel in de buurt zit van een resonantiefrequentie waardoor er toch een min of meer rechte frequentiekarakteristiek ontstaat?


#10

Michel Uphoff

    Michel Uphoff


  • >5k berichten
  • 5381 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 13 mei 2014 - 15:17

Het is de kunde van de bouwer om de resonanties door vorm, afmetingen, materiaaldikte en materiaalsoort zó te regelen dat er een mooie klank uit de kast komt.

Ik denk echter niet dat dat een rechte karakteristiek is; Sommige gitaren ondersteunen bijvoorbeeld met hun resonantieprofiel de warme donkere klanken beter, en andere juist de wat scherpere hoge-.

Bij goedkopere gitaren heb je ook soms van die typische 'dode' noten, dan zit er daar een dip in het resonantieprofiel. Snaarinstrumenten kennen vaak ook een of twee 'wolfstonen', dan ligt er een resonantie van de kast zó dicht bij de gespeelde noot dat er door interferentie een kloppend geluid ontstaat:

 

 

Het is een hele kunst een viool of gitaar mooi te laten klinken over het hele bereik. Natuurlijk zijn er grenzen aan de resonanties als is het maar door de afmetingen van de kast. Een contrabas heeft zo'n enorme kast, louter omdat er dan goed op lage frequenties geresoneerd kan worden, i.t.t. een sopraanviool die juist mooi moet resoneren met hoge tonen.

 

Wat meer over resonanties bij een gitaar vind je hier

Motus inter corpora relativus tantum est.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures