Chladnipatronen

Hoe doe je de opstelling?

Druk op een knop om de plaat te doen trillen. Draai langzaam aan het wiel om de frequentie (het aantal trillingen per seconde) te veranderen. Bij sommige frequenties zullen de zandkorrels op de plaat patronen vormen.

Wat is de wetenschap erachter?

Wow, wat een mooie patronen vormen de zandkorrels op die trillende plaat! Maar… je ziet ze niet altijd. Het hangt af van hoe snel de plaat trilt.

Onder de plaat zit een speaker waar geluiden uit komen. Geluiden zijn eigenlijk trillingen. De geluiden die de speaker maakt, doen de plaat dus trillen. Hoe hoger de toon, hoe sneller de plaat trilt. Het aantal trillingen per seconde noemen we ook wel de frequentie en drukken we in Hertz (Hz) uit.

De plaat trilt niet overal even hard. Bij bepaalde frequenties trilt de plaat op sommige plekken heel hard en op andere plekken niet meer. Daardoor ontstaan er mooie patronen. Hoe dan? Omdat het zand wordt weggeduwd van de hardst trillende plekken (de ​‘buiken’) en het zich verzamelt op de niet trillende plekken (de ​‘knopen’). Deze combinatie van buiken en knopen noemen we een staande golf.

Oh ja, die patronen noemen ​‘Chladnipatronen’, omdat – je raadt het vast al – de Duitser Ernst Chladni ze ontdekte.

Staande golven in een microgolfoven

Waarom draait je eten rond in een microgolfoven?

Je verwarmt je eten met microgolven, maar ook in de microgolfoven ontstaan er staande golven. Op vaste plekken vind je dus knopen en buiken. Waar buiken zijn, wordt het heet. Op de knopen blijft het koud. Een pannenkoek waarvan een deel nog koud is? Dat is niet zo lekker. Daarom draait de plaat rond. Zo wordt alles even warm.

Staande golven bij een viool

Vioolbouwers kijken naar de Chladnipatronen in een viool om te zien waar de vorm nog beter kan. Zo perfectioneren ze het geluid van de viool.