175. Schwingende Saiten.

Wird eine Saite zwischen zwei festen Punkten gespannt, wie bei den

Geigen, der Zither, dem Klavier u. s. w., so gibt sie einen Ton, wenn

man sie mit einem Bogen streicht oder zupft oder mit einem „Hammer“

schlägt. Sie wird dadurch aus ihrer Gleichgewichtslage gebracht,

wird gebogen, erhält eine größere Länge und kehrt vermöge ihrer

Elastizität in die Gleichgewichtslage zurück, schwingt vermöge des

Beharrungsbestrebens darüber hinaus nach der anderen Seite,

kehrt zurück u. s. f.; sie macht #regelmäßige Schwingungen um die

Gleichgewichtslage#, und bringt so einen Ton hervor.

Die Höhe des Tones ist abhängig von der #Spannung# der Saite; je stärker

die Spannung, desto höher der Ton; ferner vom Gewicht der Saite; je

schwerer die Saite ist, desto langsamer sind die Schwingungen; deshalb

werden bei Saiteninstrumenten für die tieferen Töne die Saiten mit Draht

umsponnen. Schließlich ist die Tonhöhe abhängig von der #Länge# der

Saite und zwar sind die #Schwingungszahlen den Längen umgekehrt

proportional#.

[Abbildung: Fig. 226.]

Macht man eine Saite zweimal kürzer, so gibt sie die Oktave, dreimal

kürzer, die obere Quinte, viermal kürzer, die zweite Oktave etc.

(Violinspieler).

Sehr wichtig für alle Saiteninstrumente ist die #Resonanz#, das ist das

Mitschwingen eines festen elastischen Körpers, um den Ton der Saite zu

verstärken. Zwischen den zwei Händen gespannt und angezupft, gibt eine

Saite kaum einen hörbaren Ton. Zur Verstärkung dient der Resonanzboden

oder -kasten. Befestigt man die Saite an zwei Punkten auf einer sehr

gut elastischen Holzplatte, dem #Resonanzboden#, so teilt sich ihre

Schwingung der Holzplatte mit, und diese setzt große Massen von Luft in

Bewegung und bringt dadurch einen starken Ton hervor. Bei der Geige

teilt die Saite ihre Schwingungen durch den Steg dem Resonanzboden mit.

Auch das Klavier hat einen Resonanzboden aus Tannenholz von

gleichmäßiger Struktur und frei von Ästen.

Ein physikalischer Apparat dieser Art ist das #Monochord#. Es besteht

aus einem einfachen langen Kasten aus Holz, dessen obere Platte den

Resonanzboden vorstellt; über ihn wird eine Saite gespannt, die vorn und

hinten über keilförmige Holzschneiden (Stege) geht. Die Länge zwischen

beiden Schneiden ist die Länge der schwingenden Saite. Durch einen

beweglichen Steg kann man der Saite verschiedene Längen geben und

dadurch obiges Gesetz bestätigen. (Siehe Figur 226.)

Lehrbuch der Physik zum Schulgebrauche. · 第 183 / 340 题