1.1.) Die Schallplatte.
Geschichte: Der Amerikaner Thomas Alva Edison, der auch die Glühlampe
erfand, gilt als der Erfinder der Schallplatte. |
Funktionsprinzip:
Die Schallplatte ist eines der ältesten Verfahren zur Aufzeichnung
von Musik. Die Schallsignale sind dabei auf einer runden
"Trägerplatte" von außen nach innen auf einer Spiralbahn
eingeprägt. |
Die Schallplatte und die Kreisbewegung
- Eine Langspielplatte dreht sich mit konstant 45 Umdrehungen pro
Minute.
Wie groß ist die Bahngeschwindigkeit des Tonabnehmers beim ersten Lied (14,5 cm Radius) und beim letzten Lied (6,5 cm Radius)?
Bei der Wiedergabe einer Langspielplatte (LP) dreht sich der Plattenteller
mit konstant 45 Umdrehungen je Minute. Die Drehfrequenz ist also 45 / 60
s = 0,75 Hz. Die Periodendauer T (Zeit für einen Umlauf)
beträgt dann T = 1 / f = 4/3 s = 1,3 s.
Der Tonabnehmer beginnt außen (r = 14,5 cm) mit dem Abtasten
des ersten Liedes und endet in einer Spirale innen beim letzten Lied
(r = 6,5 cm).
Nun gilt:
Da sich der Radius r der Kreisbahn sich verändert, verändert sich
dabei auch die Geschwindigkeit v mit der der Tonabnehmer die Rillen abtastet:
er läuft außen (erstes Lied) schneller als innen (letztes Lied).
Außen beträgt die Abtastgeschwindigkeit 0,68 m/s innen nur 0,31 m/s
Wo ist der Tonabnehmer nach der Hälfte der Spielzeit?
Nach etwa 1,3 s hat sich die Platte genau einmal unter dem Tonabnehmer
gedreht und die Abtastnadel ist am Ausgangspunkt zurück. (Wir sehen davon
ab, dass sie auch ein kleines Stück weiter nach innen gewandert ist.)
Dies ist weiter außen genau so wie weiter innen.
Weiter außen hat die Nadel zwar eine größere
Bahngeschwindigkeit, muss aber auch eine größere Strecke
zurücklegen. Innen ist die Strecke für einen Umlauf kleiner, aber
auch die Bahngeschwindigkeit. Das Verhältnis von Bahngeschwindigkeit v und
Radius r ist überall auf der Platte gleich.
Daher ist der Tonabnehmer nach der Hälfte der Spielzeit auch genau
in der Mitte des bespielten Teils.
Dabei nimmt der bespielte Teil etwa 8 cm Breite ein. Der Abstand von der Mitte
ist dann 6,5 cm + (8 cm / 2) = 10,5 cm.
Bei diesem Ausschnitt aus der Platte "Bochum" von Herbert
Grönemeyer kann man dies deutlich erkennen: |
Weitere Informationen zum Thema: http://de.wikipedia.org/wiki/Schallplatte
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