Warum klingen Metalle?

5 Antworten

Nicht nur Metalle klingen, sondern auch Holz oder Gummi . . . halt mit einem andern Ton und ggf.nur sehr kurz.

Ein Stab kann sowohl in Biegeschwingungen als auch in Längsschwingungen versetzt werden. Das Foto zeigt den Abschuss eines Pfeils und die Damit verbundene Biegeschwingung. Das Material schwingt also (hier transversal) aber auch longitudinal. Dies wiederum wird, ähnlich wie von einer Lautsprechermembran, auf die umgebende Luft übertragen und führt zu Druckschwankungen. Diese gelangen an dein Ohr und werden als Ton interpretiert....

 - (Physik, Metall, Klang)

Fast jeder feste Gegenstand klingt, wenn man ihn anschlägt (auch Glas, Holz, Beton, eine gespannte Saite und vieles mehr).
Grund: Das Material schwingt in seiner Eigenfrequenz, der Resonanzfrequenz (abhängig von Material, Grösse, Länge usw). Und wenn diese Frequenz im hörbaren Bereich liegt, dann klingt es.
Auch wie lange es klingt, hängt ab vom Material, von der Form, von der inneren Dämpfung.

Es klingt wegen seiner geringen inneren Dämpfung, d.h., weil es während des Schwingens wenig mechanische Energie in Wärme umwandelt und deshalb (a) mehr der zugeführten Energie in Form von Schall an die Umgebungsluft abgeben kann als andere Stoffe und deshalb auch (b) mehr Schwingungszyklen durchläuft, wodurch der Schall schärfer definierte Frequenzen, d.h. Tonhöhen hat.

Du kannst keine Stoffe anschlagen, nur Gegenstände.

Weil es in Schwingungen gerät, die aufgrund der begrenzten Elastizität nicht sofort auf Null gedämpft werden und also die umliegende Luft ebenfalls in Schwingung versetzen. Das nehmen wir als Schall wahr.

Klappt aber nicht mit jedem Metall. Bei Blei wirst nicht viel hören ;)

danke für die antwort, wüsstest du wo ich das genauer recherchieren kann?

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aufgrund der begrenzten Elastizität

Was Du meinst, ist die begrenzte innere Dämpfung (Materialdämpfung). Denke an den Unterschied zwischen Stoßdämpfung und Federung beim Auto. Die Elastizitätskenngrößen der Metalle (Elastizitätsmodul, Kompressionsmodul und Schubmodul) sind tatsächlich größer als die der meisten anderen Materialien. Die Elastizität ist Voraussetzung dafür, daß Körper überhaupt vibrieren können.

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