Spanning en snaarvibratie:
De spanning van een gitaarsnaar verwijst naar de hoeveelheid kracht die wordt uitgeoefend om deze uit te rekken. Wanneer je een gitaar stemt, pas je de spanning van elke snaar aan door aan de stemknoppen te draaien.
Wanneer een gitaarsnaar wordt aangeslagen, trilt deze snel heen en weer, waardoor geluidsgolven ontstaan die door de lucht reizen en onze oren bereiken. De frequentie van deze trillingen bepaalt de toonhoogte van het geluid dat we horen.
Relatie tussen spanning en frequentie:
De spanning van een snaar heeft rechtstreeks invloed op de frequentie ervan. Volgens de fysica van trillende snaren geldt:hoe hoger de spanning, hoe sneller de snaar trilt. Dit betekent dat een snaar met een hogere spanning bij het tokkelen een geluid met een hogere frequentie produceert.
Wiskundig gezien kan deze relatie worden uitgedrukt door de volgende formule:
f =(1/2L)√(T/m)
Waar:
f vertegenwoordigt de trillingsfrequentie (toonhoogte)
L vertegenwoordigt de lengte van de string
T vertegenwoordigt de spanning die op de snaar wordt uitgeoefend
m vertegenwoordigt de massa per lengte-eenheid van de string
Het verhogen van de spanning (T) terwijl de andere factoren constant blijven, resulteert in een toename van de frequentie (f) van de trillingen van de snaar.
Waarom gebeurt dit?
Wanneer de spanning wordt verhoogd, wordt de snaar strakker en meer uitgerekt. Dit maakt het stijver en minder flexibel. Als gevolg hiervan is de snaar bestand tegen een sterkere verplaatsing uit zijn rustpositie. Wanneer je tokkelt, veert de snaar sneller terug en trilt sneller.
De snellere trilling van de snaar produceert geluidsgolven met een hogere frequentie. Ons oor neemt deze geluidsgolven met een hogere frequentie waar als een hogere toonhoogte.
Samenvattend:het verhogen van de spanning op een gitaarsnaar verhoogt de frequentie van de trillingen, wat leidt tot een hogere toonhoogte wanneer de snaar wordt aangeslagen. Deze aanpassing is cruciaal voor het stemmen van gitaren en het bereiken van de gewenste muzieknoten.