Resonanz im Resonanzrohr

Wissenschaft Physik
#1

Guten Tag,
ich habe eine Frage, wo ich speziell jetzt nichts im Internet finde.

Beim Verstehen der Funktion eines Resonanzrohr mit Lautsprecher(-membran) und Schallwellen, ist mir etwas aufgefallen.

Zunächst dachte ich, dass wenn das Rohr die bestimmten Längen hat, wo sich stehende Welle entstehen kann, dass dann eine stehende Welle entsteht, die genau die Interferenz der beiden gegenläufigen Wellen ist. Sprich die Amplitude doppelt sie groß ist, wie zwei Einzelwellen.

Nun habe ich aber gemerkt, dieser Fall heißt Resonanzfall.
Mit Resonanz bezeichnet man das aufschaukeln eines schwingenden Systems. Bedeutet das alse (da der Lautsprecher ja eingeschaltet ist), dass wenn sich eine stehende Welle ausprägt, diese sich durch Resonanz noch viel stärker ausprägt? Beispielsweise auf das 6-fache der Amplitude?
Und das dies lediglich durch die Dämpfung begrenzt ist?
Ein Resonanzrohr welches keine Reibung (Wärme) verursachen würde, also bei bestimmten Längen einfach explodieren (Resonanzkatastrophe) würde?

Vielen Dank für die Antworten :smile:

#2

Hallo,
mal wieder eine interessante Frage, schön:smile:

Ich bin nicht 100% sicher, aber ziemlich…

Bedeutet das alse (da der Lautsprecher
ja eingeschaltet ist), dass wenn sich eine stehende Welle
ausprägt, diese sich durch Resonanz noch viel stärker
ausprägt?

Ja

Beispielsweise auf das 6-fache der Amplitude?

Ja, aber 6 Wellen die konstruktiv interferieren bewirken glaub ich keine 6-fache Amplitude, hat wohl damit zu tun dass wenn sich die Energie einer SChwingung ver-x-facht das die Amplitude nicht tut.

Und das dies lediglich durch die Dämpfung begrenzt ist?
Ein Resonanzrohr welches keine Reibung (Wärme) verursachen
würde, also bei bestimmten Längen einfach explodieren
(Resonanzkatastrophe) würde?

Die Schwingung strahlt denk ich auch irgendwie nach außen ab, aber sonst, ja. Wobei ich nicht weiß ob das ROHR explodiert wenn das darin (Luft?) sehr stark schwingt. Aber wahrscheinlich schon. Resonanzkakastrophen gabs ja schon ein paar und die sind so entstanden, es wurde der stehenden Welle immer eine neue Schwingung in der passenden Frequenz hinzugefügt und die Amplitude hat zugenommen bis was kaputt ging.

Grüße,
Fabi123

#3

Guten Tag,

Frage, Internet >>(Wikipedia ?)

Funktion Resonanzrohr mit

Lautsprecher(-membran) und Schallwellen, ist mir etwas
aufgefallen.

Zunächst dachte ich, dass wenn das Rohr die bestimmten Längen
hat, wo sich stehende Welle entstehen kann, dass dann eine
stehende Welle entsteht, die genau die Interferenz der beiden
gegenläufigen Wellen ist. Sprich die Amplitude doppelt sie
groß ist, wie zwei Einzelwellen.

Nun habe ich aber gemerkt, dieser Fall heißt Resonanzfall.
Mit Resonanz bezeichnet man das aufschaukeln eines
schwingenden Systems. Bedeutet das alse (da der Lautsprecher
ja eingeschaltet ist), dass wenn sich eine stehende Welle
ausprägt, diese sich durch Resonanz noch viel stärker
ausprägt? Beispielsweise auf das 6-fache der Amplitude?
Und das dies lediglich durch die Dämpfung begrenzt ist?
Ein Resonanzrohr welches keine Reibung (Wärme) verursachen
würde, also bei bestimmten Längen einfach explodieren
(Resonanzkatastrophe) würde?

Ueber das Kund’sche Rohr nachlesen,
dann eventuell nochmals fragen.
Oder: bei GALILEO TV Experimente (pro 7)
ausfuehren lassen.
Gruss
e.r.

#4

Guten Tag,

Hallo nbaf7,

welch merkwürdiger Name übrigens… :wink:

ich habe eine Frage, wo ich speziell jetzt nichts im Internet
finde.

Beim Verstehen der Funktion eines Resonanzrohr mit
Lautsprecher(-membran) und Schallwellen, ist mir etwas
aufgefallen.

Zunächst dachte ich, dass wenn das Rohr die bestimmten Längen
hat, wo sich stehende Welle entstehen kann, dass dann eine
stehende Welle entsteht, die genau die Interferenz der beiden
gegenläufigen Wellen ist. Sprich die Amplitude doppelt sie
groß ist, wie zwei Einzelwellen.

Du formulierst das etwas ungenau, aber ich würde sagen, Du meinst das richtige.

Nun habe ich aber gemerkt, dieser Fall heißt Resonanzfall.

Von welchem Fall sprichst Du?

Mit Resonanz bezeichnet man das aufschaukeln eines
schwingenden Systems. Bedeutet das alse (da der Lautsprecher

Jein. Resonanz bedeutet grob, dass eine äußere Anregung eines schwingenden Systems ungefähr mit dessen Resonanzfrequenz erfolgt. Das führt dann dazu, dass sich das schwingende System „aufschaukelt“, also dass die Amplitude der Schwingung wächst.

Mit Wellen - wie in Deinem ersten Absatz - hat das zunächst nichts zu tun.

ja eingeschaltet ist), dass wenn sich eine stehende Welle
ausprägt, diese sich durch Resonanz noch viel stärker
ausprägt? Beispielsweise auf das 6-fache der Amplitude?

Ich habe den Eindruck, dass Du Wellen und Schwingungen und Resonanz etwas durcheinander wirfst.

In einem Körper wie z.B. Deinem Resonanzrohr können sich stehende Wellen nur zu bestimmten Frequenzen bilden, abhängig von der Geometrie des Körpers.

Die Resonanz bezieht sich auf den Körper und dessen Resonanzfrequenz. Wenn Du nun eine stehende Welle in der Nähe der Resonanzfrequenz erzeugst, führt dies vor allem dazu, dass Dein Körper schwingt. Was im übrigen oft unerwünscht sein kann. Und die Amplitude der Schwingung kann sehr groß werden. Die Amplitude der Wellen dagegen wird nicht größer, eher im Gegenteil, da sie Energie an den schwingenden Körper abgeben.

Und das dies lediglich durch die Dämpfung begrenzt ist?

Die Resonanzschwingung wird durch die Dämpfung begrenzt, ja.

Ein Resonanzrohr welches keine Reibung (Wärme) verursachen
würde, also bei bestimmten Längen einfach explodieren
(Resonanzkatastrophe) würde?

Wenn man denn kontinuierlich Energie zuführt, ja.

Vielen Dank für die Antworten :smile:

Hoffe, geholfen zu haben.

#5

Nun habe ich aber gemerkt, dieser Fall heißt Resonanzfall.

Hm, der resonanzfall bezieht sich auf einen schwingenden körper, aber auf ein fluid?

Mit Resonanz bezeichnet man das aufschaukeln eines
schwingenden Systems. Bedeutet das alse (da der Lautsprecher
ja eingeschaltet ist), dass wenn sich eine stehende Welle
ausprägt, diese sich durch Resonanz noch viel stärker
ausprägt? Beispielsweise auf das 6-fache der Amplitude?
Und das dies lediglich durch die Dämpfung begrenzt ist?
Ein Resonanzrohr welches keine Reibung (Wärme) verursachen
würde, also bei bestimmten Längen einfach explodieren
(Resonanzkatastrophe) würde?

Ich kann mir lediglich vorstellen, dass das rohr in ausbreitungsrichtung explodiert, wenn es verschlossen ist, so wie ein starker subwoofer dinge zerbrechen kann (zahlreiche videos bei youtube), ohne selbst kaputt zu gehen. Die konstruktive interferrenz kann theoretisch den schalldruck bis in unendliche steigern, das könnte ich mir vorstellen.
Aber so genau kenn ich mich damit nicht aus, hab mich noch nie mit so nem ding befasst.

MfG guseman

#6

Hi,

in diesem Fall hast du ja eine erzwungene Schwingung, d.h. auf das (schwingungsfähige) System wirkt eine periodische außere Kraft.

Du hast also auch mehrere Wellen, die sich überlagern können.
Bei verschwindender Dämpfung folgt die Resonanzkurve der Gleichung:
A=1/(1-f/f0) --> Die Amplitude wird bei erreichen der Resonanzfrequenz theoretisch unendlich groß.

#7

Hallole,

bei Wikipedia ist etwas zu finden ( generell eine gute Adresse ):
http://de.wikipedia.org/wiki/Resonanzk%C3%B6rper
http://de.wikipedia.org/wiki/Stehende_Welle
http://www.sengpielaudio.com/StehendeWellen.htm

Die stehende Welle entsteht durch die Überlagerung hin- und rücklaufender Welle. Im gleichphasigen Fall ( Resonanz ) addieren sich die Amplituden; im gegenphasigen Fall tritt Auslöschung ein. Das hat aber nichts mit einer Resonanzkatastrophe zu tun, bei der immer mehr Energie ins System gepumpt wird.

Bei Dämpfung nehmen die hin- und rücklaufende Welle in der Amplitude ab. Diese Wellen addieren ebenso - mit den jeweiligen Fälle je nach Phasenlage.

MfG
G. Aust

#8

Ich kann darauf leider keine Antwort geben

#9

Sorry, ist nicht so meine Spezialstrecke, aber ich vermute, dass eher die Membran des Lautsprechers zerstört wird, bevor sich die Amplitude versechsfacht - rein praktisch gedacht. Ich hoffe, es gibt noch fachlich fundiertere Antworten - viel Glück!
LMVBBB