Schiebeflöte mit Kolben

Ein witziges physikalisches Spielzeug ist dieses Produkt, denn es ist ideal geeignet für kleine Flöteneinsteiger oder einfach zum Spaß haben. Es sieht aus wie eine Schiebepfeife, aber der Klang und der Tonumfang ähneln der einer Blockflöte. Außerdem müssen keine Löcher mit Fingern verschlossen werden. Vielmehr verändert sich der Ton bei diesen Flöten allein dadurch, dass sich das Volumen des Hohlraumes in der Flöte vergrößert und verkleinert. So können sich die Kinder auf die Atmung und auf das Hören konzentrieren.

Wie die unterschiedlichen Töne bei dieser Schiebeflöte zustande kommen, ist leicht zu verstehen. Zunächst bläst man in die Flöte hinein, wobei der Luftstrom auf den Spalt im Flötenkopf trifft. Der Luftstrom teilt sich dort. Ein Teil der Luft bleibt im Innern, der andere Teil entweicht nach außen. So entstehen Wirbel, die die Luftsäule im Innern der Flöte in Schwingung versetzen. Es entstehen stehende Wellen und ein Ton wird hörbar.

Solche stehenden Wellen lassen sich wie folgt veranschaulichen: Bindet man etwa 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 bedeutet, 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 von der Frequenz dieser Grundschwingung ab. Der Kammerton A hat eine Frequenz von 440 Hertz. Das bedeutet: Schlägt man eine Stimmgabel an, schwingt sie genau 440 Mal pro Sekunde. Diese Schwingungen breiten sich in der Luft aus, erreichen das Trommelfell und lassen uns den Kammerton A hören.

Je geringer das Volumen, desto höher ist der Ton, denn die Welle hat weniger Platz, um vor und zurückzulaufen, d.h. die Frequenz wird höher. Verdoppele ich zum Beispiel das Volumen der Flöte, so hat die Luft doppelt so viel Platz zum Schwingen. Eine doppelt so große Wellenlänge bedeutet, dass sich die Frequenz halbiert, und damit wird der Ton doppelt so tief.