PHYSIK compact - Basiswissen 6

Schwebungen

Fachbezug

Lernziele

Eindimensionale Schwingungsvorgänge, Addition von Schwingungen, Schwebungsfrequenz.

Aufgabe

Bei der Überlagerung von in gleichen Richtungen schwingenden Schwingungen werden die Auslenkungen beider Schwingungen in jedem (Zeit)Punkt addiert. Haben die beiden Schwingungen nicht die gleiche Frequenz, so ist das Weg-Zeit-Diagramm der resultierenden Schwingung keine Sinus- oder Cosinuskurve: Die resultierende Schwingung ist also nicht mehr harmonisch.

Variiere im folgenden Applet die Frequenzen der beiden Schwingungen mit Hilfe der seitlichen Scrollbalken und beobachte die Eigenschaften der resultierenden Schwingung! Untersuche dabei vor allem jenen Fall, in dem sich die Frequenzen beider Schingungen nur geringfügig unterscheiden (Tipp)!

Zwei Schwingungen, deren Frequenzen sich nur geringfügig unterscheiden, überlagern sich zu so genannten Schwebungen. Diese spielen in der Musik eine wichtige Rolle:

  1. Beim Stimmen eines Instrumentes sind diese Schwegungen bei geringfügig "verstimmten" Tönen als Lautstärkeschwankungen hörbar.
  2. Bei der Überlagerung zweier Töne mit gleichen Schwingungsformen (Klang) ist der so genannte Differenzton hörbar: Als dritter Ton ist jener hörbar, dessen Frequenz der Differenz der Frequenzen der beiden klingenden Töne entspricht. Die Lautstärke dieses Differenztones ist im Allgemeinen wesentlich geringer als die Lautstärken der beiden klingenden Töne.

Aktivitäten: