Heulrohr, Heulschlauch

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Heulrohr, HeulschlauchUnter einem Heulschlauch oder Heulrohr versteht man ein quergeriffeltes Kunststoffrohr. Hält man den Heulschlauch an einem Ende fest und wirbelt ihn im Kreis herum, so entstehen ab einer bestimmten Drehgeschwindigkeit schaurig heulende oder pfeifende Töne.

Je schneller man den Heulschlauch dreht, desto höher werden diese Töne. Es entsteht eine sogenannte Naturtonreihe. Dabei sind die Frequenzen der im Rohr erzeugbaren stehenden Wellen ein ganzzahliges Vielfaches der tiefsten möglichen Frequenz, der sogenannten Grundfrequenz. Normalerweise kann man mit dem Heulrohr drei bis vier Töne erzeugen. Dreht man es noch schneller, können es natürlich noch mehr werden.

Einen Heulschlauch kann man auch als Flüsterrohr verwenden. Dabei spricht man in das eine Ende des Rohres, während eine andere Person am anderen Ende lauscht. Interessant ist auch das Zusammenspiel mehrerer Heulschläuche.

Wirbelt man das Heulrohr in der Luft herum, so wirkt auf die Luft die Fliehkraft. Das bedeutet, dass die Luft im Rohr nach außen gepresst wird und entsprechend neue Luft nachströmen muss. Ohne diesen Luftstrom funktioniert das Heulrohr nicht. Dies kann man ausprobieren, indem man die eine Seite des Heulrohres verschließt, während es rotiert.

Sind beide Seiten des Rohres jedoch offen, strömt Luft an den Rillen im Rohrinneren vorbei. Dadurch bilden sich stehende Wellen aus.

Was sind stehende Wellen?

In Instrumenten aller Art werden stehende Wellen erzeugt. Solche stehenden Wellen lassen sich leicht veranschaulichen. Bindet man beispielsweise ein Seil an einen Baum oder einen anderen festen Punkt und bewegt das lose Ende einmal kräftig hoch und runter, wandert eine Welle durch das Seil. Am Baum angekommen wird die Welle reflektiert und läuft wieder zurück. Schickt man nicht nur eine, sondern mehrere Wellen in kurzen Abständen durch das Seil, überlagern sich diese Wellen beim Vor- und Zurücklaufen. Es bildet sich eine stehende Welle mit einer ganz bestimmten Grundschwingung aus. Das heißt, die Wellenbäuche und die sogenannten Wellenknoten befinden sich immer an ein und derselben Stelle. Voraussetzung ist natürlich, dass man das Seil sehr regelmäßig anschlägt.

Bei Instrumenten hängt der Ton bzw. die Tonhöhe ab von der Frequenz dieser Grundschwingung. Der Kammerton A hat beispielsweise eine Frequenz von 440 Hertz. Das bedeutet: Schlägt man beispielsweise eine Stimmgabel an, schwingt sie genau 440 Mal pro Sekunde. Diese Schwingungen breiten sich in der Luft aus und lassen unsere Ohren den Kammerton A hören.