16.05.2018

DID YOU KNOW?

Warum quietscht Kreide an der Tafel?

Die meisten Menschen – Schüler wie Erwachsene – empfinden das Quietschen, das manchmal beim Schreiben mit Kreide an der Tafel entsteht, als sehr unangenehm. Manche halten sich sofort die Ohren zu, einige bekommen sogar eine Gänsehaut. Doch wie entstehen die unerträglichen Töne eigentlich?

Der physikalische Effekt, der für das Quietschen verantwortlich ist, wird "Stick-Slip-Effekt" genannt und ist der gleiche, der auch das Quietschen von Straßen- und Eisenbahnen auf Schienen verursacht.

Im Idealfall gleitet die Kreide beim Schreiben gleichmäßig über die Tafel. An der Spitze der Kreide wird etwas Material abgerieben, was als Schrift oder Zeichnung auf der Tafel zu sehen ist. Wenn der Stick-Slip-Effekt einsetzt, ist es anders. Dann gleitet die Kreide nicht gleichmäßig über die Tafel, dann hält die Reibungskraft das Kreidestück beim Zeichnen für einen kurzen Moment fest. Die Kreide haftet, spannt sich an, trennt sich wieder von der Tafel, gleitet ein Stückchen, um danach wieder zu haften. Das Ganze passiert sehr schnell, wodurch das Kreidestück in Schwingungen versetzt wird, die wir als Schall, als das Quietschen, wahrnehmen. Die Tafel verstärkt das unangenehme Geräusch noch, da sie wie ein Resonanzkörper wirkt.

Ändern sich die Bedingungen – erhöht oder verringert man zum Beispiel die Kraft, die Geschwindigkeit oder den Winkel der Kreide zur Tafel - dann endet dieser Mechanismus sofort. Zudem ist die hohe Grundschwingung abhängig von der Länge des Kreidestücks: Je kürzer, desto höher der Ton.

Der gleiche Effekt bringt übrigens auch die Gabel auf dem Teller, die Straßenbahn in der Kurve, die Autoreifen auf dem Asphalt, die Tür beim Schließen oder die Fingernägel auf der Tafel zum Quietschen.

Das einzige angenehme Geräusch, das der Stick-Slip-Effekt zu verantworten hat, ist wohl die Klangerzeugung mit einem Bogen auf einer Geige. Aber auch hier bleibt die Gänsehaut nur dann aus, wenn der Geigenspieler sein Instrument wirklich beherrscht.

stick slip effect <engl.> = Stick-Slip-Effekt
friction <engl.> = Reibung
chalk <engl.> = Kreide
blackboard <engl.> = Tafel





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