Was ist ursache des schalls bei einer pfeife?

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

servus,

ich habe da eine uneinigkeit mit einem kollegen: welcher effekt ist maßgeblich für die lautstärke bei einer pfeife (kirchenpfeife oder so, hauptsache resonanzrohr) verantwortlich? ich bin der meinung dass die schwingende luft, die eine stehende welle im rohr ausbildet die umgebungsluft zu eben dieser schwingung anregt und das den schall ausmacht. mein kollege meint aber es liegt an der oberfläche des rohres, diese würde die umgebung zum schwingen anregen. man könnte es ja ausprobieren wenn man eine pfeife in ein wasserbad stellt, dann müsste man es ja hören, leider hab ich keine pfeife zur hand.
weiß da jemand bescheid?
gruss
sebastian

#2

Hallo Sebastian,

natürlich ist es die Luftsäule im Rohr, die schwingt. Sie wird bei einer Flöte je nachdem, an welcher Stelle man das Rohr mit dem Finger verschließt, länger oder kürzer, der Ton demnach tiefer oder höher.

Gruß
Peter

#3

Hi sebastian,

die Lautstärke hängt von der Luftmenge ab, die hineingeblasen wird. Die Tonhöhe wird von der Länge der schwingenden Luftsäule bestimmt. Ist mit der Oberfläche das Material gemeint? Das Material bestimmt die Klangfarbe der Pfeife.

Es ist nicht auszuschließen, dass ein Metallrohr auch im Querschnitt schwingt, diese Schwingung ist bei der Orgelpfeife aber unerwünscht, deshalb wird sie aus weichem Metall gefertigt. Der Ton wäre dann so leise, dass er im Ton der Luftsäule unterginge. Vielleicht verwechselt Dein Kollege das mit der Glocke, die schwingt tatsächlich um ihren Umfang. So entsteht der Ton übrigens auch beim Weinglas.

Jetzt fällt mir grade mein Windspiel ein: Das ist ein Bündel von Aluröhren, die beim Anschlagen klingen. Da tönt tatsächlich das Rohr, das man wegen seiner Härte als festen Stab auffassen kann.

Gruß Ralf

#4

Hallo Sebastian!

Die Wesentlichen Faktoren wurden ja schon erklärt.
Tatsächlich schwingt auch die Wandung einer Pfeife, und zwar sowohl in Längs- als auch in Querrichtung. Die dabei an die Umgebungsluft abgegebene Leistung ist aber verschwindend gering. Es handelt sich übrigens überwiegend um erzwungene Schwingungen, deren Frequenz durch die Luftsäule bestimmt ist.

Die Lautstärke hängt nicht nur von der eingeblasenen Luftmenge ab sondern auch von der Größe der Öffnungen an Labium un Mündung.

Der Modellversuch, den Dein Kollege vorschlägt, ist so natürlich nicht zu machen. Oder will der die Pfeife dann mit einem Wasserstrahl „anblasen“? Dann müsste in der Tat ein anderer Ton entstehen.
Mein Vorschlag: Klebt Gewichte an die Pfeifenwand. Wenn der Schall dort entsteht, müsste der Ton tiefer werden. - Ich bin sicher, er tut es nicht.
Der Hinweis auf die Blockflöte und die Wirkung der Grifflöcher ist auch gut. Die dürfte mit dem Modell Deines Kollegen schwerlich zu erklären sein.

Sonst noch Fragen? Bin Organist und hab ein bisschen Ahnung von Physik und so. :smile:

Gruß
Arndt

#5

Hi sebastian,

bei Holzpfeifen ist allein schon aufgrund der irren Dämpung des Holzes kaum eine Schallabstrahlung über den Körper realisierbar.
Bei den Metallpfeifen wurde schon erwähnt, daß sie ‚dumpf‘ sind; d.h. wenn man z.B. mit einem kleinen Hämmerchen draufschlägt kriegt man vielleicht eine kleine Delle (und nen Schlag vom Organisten), aber so gut wie keinen Klang.

Gandalf