Newtons drittes Gesetz und die geheime Physik des Trommelns

Schlagzeug stammt aus dem Jahr 4000 v. Chr. In Ägypten und ist das älteste bekannte Instrument der Welt. Menschen benutzen nicht nur schon lange Trommeln, sondern Makakenaffen verwenden auch Trommeln, um Dominanz zu zeigen und zu kommunizieren. Trommeln wurden auf der ganzen Welt als Kommunikationsmittel oder als Mittel zur Schaffung von Musik verwendet. Menschen, die Schlagzeug spielen, verlassen sich stark auf die Physik hinter ihnen, aber viele Menschen erkennen nie wirklich, wie viel Newtons drittes Gesetz in ihrer Tätigkeit stattfindet. Wenn eine Person Schlagzeug spielt, um es einfach auszudrücken, schlägt sie zu unterschiedlichen Zeiten auf unterschiedliche Weise Schlagzeug. Die Hauptsache, die sie tun, ist, einen Stock, eine Hand, einen Holzhammer oder ähnliches von einer Trommel zu hüpfen. Ohne etwas von der Trommel abprallen zu können, wäre das Trommeln in der heutigen Zeit drastisch anders oder gar nicht mehr vorhanden.

Sowohl die Stöcke, Schlägel, Hände usw. als auch das Make-up der Trommel selbst spielen eine wichtige Rolle in der Physik des Trommelns. Zum Beispiel würde der Trommelstock ohne Newtons drittes Gesetz niemals von der Trommel abprallen und die Trommeln mit einem dumpfen und milden Schlaggeräusch zurücklassen. Newtons drittes Gesetz besagt, dass jede Handlung eine gleiche und entgegengesetzte Reaktion hat. Die Aktion wäre, dass die Stöcke auf die Trommel schlagen, und die gleiche und entgegengesetzte Reaktion sind die Stöcke, die von der Trommel abprallen. Wenn die Sticks gegen den Drumhead drücken, drückt der Drumhead auch mit gleicher und entgegengesetzter Kraft gegen die Sticks, wobei die Trommel mit dem Klang in Resonanz bleibt und die Sticks wieder in der Luft liegen. Dies ist aufgrund der Spannung in der kreisförmigen Membran des Trommelfells möglich. Die Spannung erleichtert es den Stöcken, mehr Kraft auf den Trommelfell auszuüben und ein lauteres Geräusch zu erzeugen, während sie zurückgeschoben werden, um erneut zu schlagen. Unterschiedliche Trommeln haben auch unterschiedliche Arten, wie sie getroffen werden müssen. Zum Beispiel muss die Snaredrum in der Mitte geschlagen werden, während die Paukentrommel in der Nähe der Seiten geschlagen werden muss.

Die ideale kreisförmige Membran hat eine Grundfrequenz von ƒ1 = 0,765 ((√ T /σ) / D), wobei ƒ = Frequenz, T = Membranspannung, σ = Masse pro Einheit und D = Membrandurchmesser. Mit dieser idealen Frequenz ist es am einfachsten und effizientesten, den Trommelstock von der Trommel zu schlagen. Zurück zu Newtons drittem Gesetz: Wenn es am effizientesten ist, den Drumstick vom Drumhead zu schlagen, sind die Kräfte der Sticks und der Drum völlig gleich und die Drum hinterlässt einen Resonanzklang, wenn der Stick wieder nach oben geht und zum Schlagen des Drums verwendet wird wieder trommeln.

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