13 Resonating Glass

Aufgabenstellung

A wine glass partially filled with liquid will resonate when exposed to the sound from a loudspeaker. Investigate how the phenomenon depends on various parameters.

Video

Leitfragen

Vor dem Experiment

  • Warum lässt sich ein Weinglas überhaupt zu Schwingungen anregen?
  • Wie genau, d.h. in welche Richtungen schwingt das Glas?
  • Warum hat ein Weinglas eine Eigenfrequenz und wie findet man diese heraus?
  • Wie ist Lautstärke definiert und was ist der Unterschied zum Schalldruckpegel?
  • Was ist konstruktive-, destruktive Interferenz?
  • Welche Formeln gibt es zur Resonanz?
  • Wie soll der experimentelle Aufbau Aussehen/ was will ich mit ihm untersuchen?
  • Welche Parameter gibt es und welche sind davon wichtig und sollten variiert werden?

Beim Experiment

  • Welche Ausstattung benötige ich dafür?
  • Lautsprecher (E-Gitarrenlautsprecher, Mitteltöner mit Vorverstärker o.Ä., sollte einen möglichst reinen Ton erzeugen können)
  • Tongenerator (Handy App, PC Programm, Sinusgenerator o.Ä.)
  • je nach eigener Aufgabenstellung: Instrument oder Methode zum Messen der Vibration des Glases
  • Lautstärkemessgerät (Handy App, Dezibelmeter o.Ä.)

Nach dem Experiment

  • Welche ursprünglich gestellten Fragen wurden geklärt und welche sind noch offen?
  • Wie groß sind die Messfehler der ausgewerteten Daten? Können diese durch einen verbesserten Aufbau minimiert werden?
  • Kann ich sowohl eine einfache Erklärung für die beobachteten Effekte finden, als auch eine mathematische Theorie dazu aufstellen?
  • Passen die errechneten Werte zu den reellen Ergebnissen? Wodurch könnten Abweichungen entstehen?