Strengestemmer: frekvens og tonehøyde

Et pedagogisk simuleringsspill. Forutsi hvilken tone en streng spiller, hva en halv streng gjør, hvor du må trykke for en høyere tone, hva stramming gjør, og hvor lenge én svingning varer. Se så strengen svinge kraftig bremset ned, og les av stemmeapparatet.

FrekvensLyd og tonehøyde

STRENGESTEMMER

Den åpne strengen

Klar
Slå på JavaScript for å klimpre på strengen. Instruksjonene og det gjennomregnede eksemplet kan fortsatt leses.
StrengSadel, stol og fingerForutsigelsen dinBånd, linjal og omhyllingskurve
Bølgerf = v ÷ (2·L)

Tid

0.00 s

t

Frekvens

— Hz

f = v ÷ (2·L)

Svingende lengde

— cm

L

Bølgelengde

— m

λ = 2·L

Bølgefart

— m/s

v

Forutsi før du starter

Skriv forutsigelsen din for å gjøre alt klart. Start er av til det finnes et svar.

Forutsi tonen strengen spiller.

Oppdragspoeng—

Hvert svar må være innenfor 2 %: hvert gir 100 poeng. Riktig på første forsøk gir 50 ekstra. Et forsøk teller så snart det starter.

✓ Riktig svar① På første forsøk

Slik spiller du Strengestemmer

  1. Velg et forsøk og les strengens lengde, bølgefarten eller tonen på kortet.
  2. En streng som er festet i begge ender, er en halv bølgelengde lang: f = v ÷ (2·L), og T = 1 ÷ f.
  3. Skriv forutsigelsen din og trykk Start. Strengen svinger bremset ned; stemmeapparatet viser den ekte frekvensen.
  4. Sammenlign den oransje nålen med den blå, eller stedet for fingeren din med tonen du ser etter.

Frekvens og tonehøyde

Frekvensen til en svingning er hvor mange ganger den gjentar seg hvert sekund, i hertz (Hz), og for en lyd er den tonehøyden du hører: jo raskere svingning, desto lysere tone. En klimpret streng holdes fast i begge ender, så den svinger som en stående bølge, enklest med én bue: en halv bølge. Bølgelengden er derfor dobbelt så lang som den svingende delen, λ = 2·L, og siden bølgene går langs strengen med farten v, blir frekvensen f = v ÷ (2·L). Tre ting bestemmer tonen. Lengden: halverer du den, dobles frekvensen, det musikere kaller en oktav; båndene gjør strengen nøyaktig kortere. Strammingen: strammere strenger fører bølgene raskere, etter v = √(F ÷ μ), så fire ganger strammingen dobler frekvensen; det er stemming. Og massen per meter μ: tykke strenger fører bølgene sakte og klinger dypt. Perioden T = 1 ÷ f er tiden for én svingning: en streng på 220 Hz gjør én på 4,5 tusendels sekund.

En avgrenset læringsmodell

Strengen er ideell: helt bøyelig, festet i sadelen (eller fingeren din) og stolen, og svinger bare på sin enkleste måte, en halv bølge, uten demping. Bevegelsen vises bremset ned med sin egen frekvens, så én svingning varer ett sekund på skjermen; utslaget er forstørret. Å trykke ned strengen endrer ikke strammingen. Svar innenfor 2 % er riktige.

Når du bytter språk, beholdes forsøket, forutsigelsen, forsøkene og forløpet.