Chladni-patronen zijn figuren in een plat vlak die optreden als dit vlak resoneert met specifieke toonhoogten
|
Niveau |
: |
Havo 4/5, VWO 3/4 |
|
Doel |
: |
|
|
Nodig |
: |
|
|
Links |
: |
Cymatics
Cymatics is the study of visible sound co vibration, a subset of modal phenomena. Typically the surface of a plate, diaphragm, or membrane is vibrated, and regions of maximum and minimum displacement are made visible in a thin coating of particles, paste, or liquid.[1] Different patterns emerge in the excitatory medium depending on the geometry of the plate and the driving frequency.
Werking:
Chladni-patronen worden zichtbaar gemaakt met heel fijn en licht poeder (zand of lycopodiumpoeder) op het trillende vlak, zoals het blad van een gitaar of een viool. Door de trillingen tekenen zich in het poeder de "knopen en buiken" af van staande golven. Het vlak kan in trilling worden gebracht door het met een strijkstok aan te strijken. Dat moet gebeuren aan een vrije zijde van het vlak. Met een vinger moet een andere kant van het vlak zacht worden tegengehouden, om enige demping te krijgen. Het poeder blijft niet liggen op de bewegende delen van het trillende oppervlak, maar verzamelt zich in de knopen. Zo ontstaan mooie patronen. Door de plaats van het strijken, of de plaats van de vinger te variëren worden andere trillingmodes aangestoten.
Het experiment met strijkstok vereist veel ervaring om uit te voeren en is niet eenvoudig. Wij gebruiken daarom een toongenerator en een speaker om de plaat in beweging te krijgen.
Er zijn heel veel mogelijkheden met Chladni-patronen / cymatics.
Bovenstaande opstelling heb ik gemaakt op een transparante kunststof plaat van 70 cm x 50 cm x 1 mm dik boven een donkere tafel met behulp van een speciaal speakertje: de zogenaamde X-sticker Vibration speaker, die toevallig in ons kerstpakket zat. Dit is een speaker zonder conus, maar met een zelfklevend oppervlak die je op elk willekeurig oppervlak kunt plakken en dat oppervlak transformeerd tot een speaker. Werkt direct op een mobiel, al bleek het signaal van een mobiel zelf te zwak. Dus dan maar aangesloten op de uitgang van mijn bureau-speaker. Beschik je niet over een dergelijke speaker, maar wel over een of ander (prul) lichtgewicht speaker, dan zou ik deze eenzijdig met dubbelzijdig klevende tape beplakken en dan op een plaat monteren.
Om de plaat vrij van de tafel te krijgen, heb ik rondom linealen en houten plaatje onder de plaat gelegd. Mijn x-sticker-speaker rustte op de tafel en zat tegelijk aan de onderkant van de plaat bevestigd. Op de plaat: zout.
