Chladni-plata

Chladni platan er málmplata fest við fót á miðju sinni. Hún er strokin með boga og sveiflast þá eins og strengur á fiðlu. Öfugt við fiðluna þar sem tóninn ræðst að mestu leyti af lengd strengsins sem stilltur er með því að þrýsta fingri niður á strenginn, er tónninn í Chladni-plötunni stilltur með staðsetningu bogans.

Það er þó ekki hægt að spila hvaða tón sem er á Chladni plötuna. Til að magna upp tóninn þarf bylgjan að "passa" í hljóðfærið.Til dæmis má fá tóna þar sem öldulengdin er u.þ.b. tvöföld hliðarlengd plötunnar.

Þetta má prófa með sýndartilrauninni hér að neðan. Prófaðu að stilla útslagið (e. amplitude) á eitthvað lítið (t.d. 0,05 cm), tíðnina (e. frequency) á 0,41 Hz, eyða dempuninni (þ.e. stilla "Damping" á "None"), og stilla sveiflugjafann (efst í vinstra horni) á "oscillate" (það getur verið gagnlegt að endurræsa, e. restart, til að hreinsa út gamlar bylgjur. Þá áttu að fá grunntóninn.

Prófaðu að tvöfalda tíðnina með því að stilla hana á 0,82 Hz og þá ættirðu að fá "tvöfalt munstur". Við köllum slíkar bylgjur standandi bylgjur, hlutana sem eru að sveiflast bugður, og punktana sem eru kyrrir hnútapunkta.

Prófaðu svo að stilla tíðnina einhverstaðar þarna á milli (t.d. í kringum 0,6 Hz) og endurræsa. Þá gerist ákaflega lítið vegna þess að sveiflugjafinn nær ekki að vera í takti við sveifluna þegar hún ferðast aftur til baka. Til þess að byggja upp standandi bylgju með mikið útslag þarf sveiflugjafinn að byggja sveifluna upp.

Hér að neðan má sjá myndbönd af nokkrum sveiflumynstrum, tekin á 1/40 af venjulegum hraða til að sjá sveifluna í Chladni-plötunni.

Nærmyndir

Ítarefni

https://www.youtube.com/watch?v=eskZ3OORfYM