Heb je je ooit afgevraagd waarom onweer ramen of huizen laat trillen? Tijdens het regenseizoen, wanneer de bliksem inslaat, hoor je meestal de donder. Soms laat de donder ramen, huizen of andere objecten trillen. Heb je dit wel eens meegemaakt? Het is trouwens niet alleen onweer dat ramen laat trillen; muziek uit basluidsprekers kan ook ramen of huizen laten trillen! Waarom laat geluid ramen, huizen of andere objecten trillen?
Je hebt vast wel geleerd dat elk object is opgebouwd uit atomen of moleculen. De atomen of moleculen waaruit een vaste stof bestaat, trillen voortdurend. Als de atomen van een vaste stof constant trillen, waarom lijken de vaste objecten om ons heen, zoals stenen, glas en ijzer, dan niet te trillen? Dat komt doordat de amplitude van de trillingen zo klein is dat ze niet met het blote oog te zien zijn. Hetzelfde geldt voor muren en andere objecten.
Heb je wel eens op een schommel gezeten? Nadat je op een schommel bent gaan zitten, word je naar voren geduwd, waarna de schommel en jij heen en weer bewegen. Om in beweging te blijven, moeten jij en de schommel constant geduwd worden. Als de schommel achteruit beweegt maar je duwt vooruit, wordt de beweging van de schommel onregelmatig. Om de schommel regelmatig te laten bewegen, moet de duw synchroon lopen met de beweging van de schommel.
Stel je voor dat de atomen en moleculen waaruit vensterglas bestaat, lijken op een schommel die heen en weer zwaait. Om de amplitude van de trillingen van de atomen en moleculen te vergroten en een regelmatig patroon te behouden, is er een drijvende kracht nodig die in lijn is met de trillingen.
Geluid is een golf die zich door een medium voortplant. Wanneer de bliksem inslaat, beginnen dondergolven zich vanuit de blikseminslag in alle richtingen door de lucht te verspreiden. De atomen en moleculen in de lucht bewegen heen en weer terwijl de dondergolven zich voortplanten. Wanneer de dondergolven een raam of een huis raken, duwt de heen-en-weergaande beweging van de atomen en moleculen in de lucht tegen het glas, dat ook trilt. Net als een schommel stemt de beweging van de atomen en moleculen in de lucht zich af op de trillingen van de atomen en moleculen in het glas, waardoor de amplitude van de trillingen toeneemt en ze waarneembaar worden. Met andere woorden, de frequentie van de dondergolven is gelijk aan de natuurlijke trillingsfrequentie van de atomen en moleculen in het glas, of van welk object dan ook dat trilt.
De trilling van een raam of glas wanneer het dondert, is een voorbeeld van resonantie die we dagelijks tegenkomen. Resonantie kan ook optreden bij stemvorken. Als twee stemvorken dezelfde frequentie hebben, dan trilt de ene stemvork, die aanvankelijk in rust is, ook mee wanneer de andere in beweging wordt gebracht. De stemvork die in rust was, wordt in trilling gebracht door de atomen en moleculen in de lucht die worden meegevoerd door de geluidsgolven die afkomstig zijn van de eerste trillende stemvork. 🙂
