15 - Akoestiekleer
Hoofdstuk 15 - Paragraaf 1
15. Akoestiekleer

15.1 Trillingen en golven

Een kind zit op een schommel en door een snel ingezette strekbeweging van het lichaam komt de schommel in beweging , naar voren. Door de bewegingsenergie en de zwaartekracht komt de schommel ook weer terug etc. evt. ondersteund door een buigbeweging van alle gewrichten van romp, armen en benen. Het kind herhaalt de beweging en gaat steeds hoger.





Een complete heen en weer beweging van de schommel, mits periodiek herhaald, is een trilling, Het beginpunt wordt het rustpunt of 0 punt genoemd. Als het kind moe wordt neemt de beweging af en ook de snelheid. Langzaam komt de schommel en komen de trillingen tot stilstand.

Hoe meer energie het kind geeft hoe groter de trillingsuitslag en dat is bij het 'brass playing' net zo. Aan de hoogste punten van de bewegings -of trillingsuitslagen vr en achter, is de naam omkeerpunten gegeven.



Dus hoogte- en bewegingsenergie bepalen de trillingsuitslagen, de zogenaamde amplitudes. De grootste snelheid wordt steeds bereikt als de schommel door het nulpunt slingert. Remmende invloeden zijn hier de zwaartekracht, de wrijving van het scharniermechanisme en natuurlijk de luchtweerstand.

Een pendeluurwerk werkt ongeveer gelijk aan de schommel, de veer geeft de energie. Gedempte trillingen dus. Bij een auto zien we bladveren en torsieveren, die moeten de auto in balans houden. Er moet dus een zeer sterke demping in de trilling/vering zitten want anders stoten we regelmatig op de grond met de carrosserie.

Hertz
De trilling heeft ook een duur. De Duitse natuurkundige Heinrich Hertz bedacht de term trillingen per seconde. Een a 1 in de muziek kent 442 trillingen per seconde. Een 'schommel-'heen en weer beweging' duurt ongeveer 0.5 Hertz. Een trilling van een pianosnaar varieert afhankelijk van lengte en dikte tussen 50- 4000 Hz. TV-apparatuur kent wel trillingen van 100 MegaHertz (MHz).

Lange pendels of slingers aan een uurwerk trillen langzamer. Lange blaasinstrumenten hebben ook een lagere frequentie dan korte. Een Bb trompet trilt 2 keer zo snel als een tenortuba en deze laatste weer 2x zo snel als een Bb bastuba. Op onze electronische apparatuur kunnen we trilling zichtbaar maken in sinusvorm-golven, die op en neer gaan. Een complete trilling is dat er n complete beweging is van rustpunt tot rustpunt, een complete golf dus. En de tijd die deze trilling nodig heeft kunnen we meten. We noemen dat de sinusfunctie.

Als men elastische lichamen vervormt, zoals een klokveer opwinden, of druk uitoefenen op de bladveer van een auto of een torsieveer indrukt, allemaal willen ze terug in de oorspronkelijke stand, en na enige heen en weer bewegen gebeurt dat ook. Bomen, takken, vlaggemasten, grashalmen en vogelveren vallen ook onder datzelfde systeem van elastische lichamen. Vervangende stoffen zijn rubber e.d.


15.1 Trillingen en golven