Onderzoek en Test Spinning Box

Fysica opdracht 2 :

Muziekautomaat op kinetische energie.

Spinning Box door : Kevin Verreijt & Giles Duinslaeger.

Uitproberen en testen :

Vragen die beantwoord moeten worden door middel van tests. :

· Wat voor metaal geeft goede klanten ?

· Wat is de minimum en maximum lengte van de staafjes evenals breedte hiervan ?

· Lange of korte staafjes in de cilinder om tegen de klankplaatjes te gaan?

· Hoe gaan we alles bevestigen aan elkaar

Wat voor metaal geeft goede klanken?

Na wat gezoek in de bak met metalen in de werkplaats, hebben we verschillende soorten marerialen gevonden.

1. Pc behuizing,

2. Blikjes

3. Aluminiumplaat

4. Lintzaag

De pc behuising leek in het begin vrij stevig te zijn, ook was het wat dikker materiaal dan alle andere materialen die we gevonden hadden. Echter toen we begon te knippen in het metaal bleek dat toen we het tot kleine reepjes hadden geknipt, je het vrij gemakkelijk kon buigen.

Niet te min hebben we toch de test gedaan om te horen wat voor klanken het gaf.

We hebben de plaatjes tussen n bankschroef gedaan en getest met een spijkertje of er wat klank afkwam op verschillende lengtes. Dit bleek niet echt het geval te zijn, het waren vrij zware maar vooral onbruikbare tonen waar niet veel van af kwam.

De blikjes hebben we ook verknipt tot kleine reepjes, en in een bankschroef gedaan, dit gaf al wat meer klank dan de pc behuizing maar wel alleen bij zeer kleine afstanden van de bankschroef tot het uiteinde van het reepje metaal. Aangezien we het niet te klein wilde maken en het toch redelijk goed hoorbaar moest zijn, hebben we deze ook laten vallen.

De aluminiumplaat werd wederom in reepjes geknipt en tussen de bankschroef geplaatst, dit gaf al meer en hardere klanken echter was het ook niet al te sterk en boog het ook vrij rap.

De lintzaag hebben we eerst ontdaan van zijn tanden en vervolgens in iets dunnere reepjes geknipt dan de breedte al was. Dit gaf een zeer goed geluid. Dit komt door het feit dat de lintzaag wat weg heeft van verenstaal en dus meer kan hebben vooraleer het ombuigt.

Wat is de minimum en maximum lengte van de staafjes evenals de breedte hiervan?

Na dat we dus uiteindelijk voor de lintzaag gekozen hebben moesten we weten welke lengte we minimaal en welke lengte we ongeveer maximaal konden gebruiken.

Ook was het nuttig om te weten welke breedte we gingen gebruiken zodat we konden kijken hoe breed onze cilinder moest gaan worden.

Voor de breedte hebben we gekozen voor 7mm en zijn toen gaan testen voor de minimum en maximum lengte

Een echte minimumlengte was er niet, maar als het maar enkele millimeters bedroeg van de werkbank tot de rand van het reepje was er toch wel wat kracht nodig en we wilde net dat toch enigszins vermijden. We hebben gekozen om te werken vanaf 15mm

De maximum lengte leek na een aantal tests rond de 40mm te liggen. Alles daarna begon vrij dof te klinken

Lange of korte staafjes in de cilinder om tegen de klankplaatjes te gaan?

De bedoeling is dat er in de cilinder staafjes komen die vervolgens tegen de plaatjes draaien waardoor er trilling/klanken ontstaan. Onze vraag was of we lange spijkers moesten pakken en die op allemaal gelijke hoogte van 20 a 30 mm moesten afknippen. Of dat we kleine stompjes over zouden houden.

Na een proefmodel gemaakt te hebben, leek het mede vanwege de accuraatheid beter om spijkers op de goede plaatsen in te slaan en vervolgens die met ene nijptang af te knippen tot ongeveer 2-3mm. In de klankplaatjes gaan we tevens een heel klein groefje vijlen aan de rand zodat de stompjes spijker er beter in kunnen en het iets gemakkelijker wordt om de klank te krijgen.

Hoe gaan we alles bevestigen aan elkaar?

Zoals het hierboven al getoond wordt, hebben we bovenaan de cilinder met de stompe puntjes, de cilinder heeft aan weerszijde een standaard waar hij in rust. Hieraan komt het mechanisme van tandwielen of touwen om ons gewicht om te zetten in meer kracht en een lager toerental.

De klankplaatjes komen op een schuin stuk hout met onder en bovenop een ijzeren latje ( hout dempt namelijk de klanken behoorlijk ) die vervolgens met bouten vast zitten. Doordat het hout schuin loopt krijgen we verschillende lengten klankstaafjes en kunnen we ons stukje partituur laten spelen.

Voor de volledige constructie maken we een klankkast die eigenlijk de vorm van een rechthoekig blok heeft met een zijde een gedeeltelijke opening waaruit eigenlijk al het geluid komt. Zoals je ziet komt de cilinder in de 2 rechtopstaande platen in de lengte. Boven de cilinder en voor de cilinder houden we het een gedeelte open. De rest wordt afgesloten met hout en vormt zo de klankkast.

Om te zorgen dat ons mechanisme ook echt werkt ( dit omdat er wat kracht nodig is om de klankstrookjes te laten werken ) verminderen we de snelheid waardoor we meer kracht genereren. Dit doen we door middel van een grote schijf met gleuf in de rand die vervolgens door een touw of elastiek vast zit aan een klein schijfje. Aan het kleine schijfje komt weer een grote schijf met het touw waaraan het gewicht hangt erop. Hierdoor hopen we de snelheid drastisch te verminderen en de kracht te verhogen.

De cilinder zelf waar de pinnetjes inkomen is een gewone ronde cilinder met aan beide zijden een kleinere cilinder die in de gaten van de planken past.

Op de cilinder zelf komt om de 1 cm een streep te staan ( gelijk aan de lengte van de cilinder. Op die strepen komen 5 diameter cirkels die alle strepen verbinden. De afstand tussen die 5 cirkels is gelijk aan de afstand tussen de klankplaatjes. Op het punt waar de 2 lijnen kruisen kunnen we spijkers slaan naar gelang onze partituur verlangt en knippen we ze tot net boven het opp. van de cilinder af.

Ons stukje hout met daarop de klankplaatjes ( Zie eerste afbeelding van deze paragraaf ), wordt aan de binnenkant van de 2 rechtopstaande lengte platen onder de dichte bovenkant bevestigd. Het geluid zal hierdoor in het grote gedeelte van de kast geproduceerd worden en hopelijk versterkt aan de voorkant eruit komen.