עקרונות פיזיקליים מרכזיים:
חוק פארדי, השראות, תנועת תיל מוליך בשדה מגנטי, גלים במיתר, אוברטונים,
מטרות המחקר ושאלות המחקר:
מטרות המחקר:
הבנת ההרכב הספקטרלי של הצליל – כיצד גורמים שונים משפיעים עליו.
להבין כיצד הפיק – אפ משפיע על הרכב הצליל המתקבל מהגיטרה.
שאלות המחקר:
מה הקשר בין מיקום הקטע הנדגם להרכב הספקטרלי (הרכב התדירויות) שמתקבל?
כיצד מיקום הפריטה משפיע על ההרכב הספקטרלי של הגל?
כיצד הפיק – אפ משפיע על ההרכב הספקטרלי של הצליל?
תנודת מיתר בשדה מגנטי
מטרת הניסוי
מטרת הניסוי היא להתאים את הניסוי הבא ל"טור פורייה", על ידי פריטה במיתר בנקודה מסוימת, למדוד את ההרכב הספקטרלי של האות החשמלי המתקבל מקצוות המיתר על ידי הצבת מגנט במיקומים שונים ולהשוואת לתיאוריה.
מערך ומהלך הניסוי:
הניסוי מורכב ממיתר שמתחתי על קרש עץ, כאשר את הקצוות מחוברים למד מתח שמחובר למחשב בתוכנת הMultiLab. מתחת למיתר הנחתי את המגנט במיקומים השונים. 

ערכתי שלוש מדידות בהן שיניתי את מיקום המגנט בכל פעם – את המגנט הנחתי באמצע המיתר (כלומר בחצי המיתר), ברבע המיתר ובשמינית המיתר. כל מדידה עשיתי שלוש פעמים. למיקומים אלו הקדשתי חשיבות, משום שבכל מיקום ישנן אופני תנודה שרואים וכאלו שלא. לדוגמה, כאשר המגנט היה בחצי המיתר, כל התדירויות הזוגיות לא נראו משום ששם נמצאת אחת מנקודות הצומת שלהן. המשמעות היא שבמקום זה האמפליטודה היא 0, על אף שהפריטה יכולה להיות מורכבת גם מתדירויות אלו. לכן, בחרתי להניח את המגנט גם ברבע המיתר ובשמינית המיתר, כך שאוכל לראות את כל אופני התנודה של המיתר ולקחת בהתאם את גודל האמפליטודה של כל תדירות. מהמדידות לקחתי את 7 התדירויות הראשונות משום שהן הכי בולטות, השאר כבר זניחות.

מיקום המגנט התדירויות אותן רואים במלואן במיקום זה
בחצי המיתר 1,3,5,7
ברבע המיתר 2,6
בשמינית המיתר 4

השפעת הפיק – אפ על הרכב הצליל
מטרת הניסוי
מטרת הניסוי היא לדעת מה השטף המגנטי בכל נקודה שבה המיתר עובר מבלי קשר למהירות תנודת המיתר. כאשר אדע את השטף המגנטי בכל מקום אוכל לבדוק את השינוי בשטף בהמשך בכל נקודה. משום שהשינוי בשטף יוצר מתח, אוכל לדעת באמצעות התמרת פורייה את השינוי בהרכב הספקטרלי של הצליל.
מערך הניסוי:

מהלך הניסוי
הרכבתי את המערכת כמתואר. הפעלתי את הפרופלור (המנוע המסתובב) כדי שיסובב את המיתר (אותו יישרתי על מנת שבעת התנועה הוא לא ייצמד למגנט) במהירות קבועה מעל הפיק-אפ. ביצעתי מספר ניסיונות על מנת לבדוק את המערכת. מדדתי את המתח הנוצר כתוצאה מתנועת המיתר מעל המגנט בתוכנת ה MULTILABבמשך 10 סיבובים של המיתר. לאחר מכן חישבתי את הממוצע של כל ערכי המתחים שקיבלתי ב10 המדידות (לכל נקודה על ציר x של כל מדידה עשיתי ממוצע של ערכי הy של כל 10 המדידות).
מזה בניתי גרף המראה את המתח כתלות בזמן. לאחר מכן עשיתי אינטגרל לפי חישוב שטחים בין כל שתי נקודות, משום שאין ביטוי המתאר את הגרף לו אוכל לעשות אינטגרל.
בעצם את השטף המגנטי אי אפשר למדוד באופן ישיר, אלא על ידי חישוב אינטגרל לגרף השינוי של השטף המגנטי. כדי שאקבל גרף המקשר את השטף המגנטי למיקום המיתר, אזיז את המיתר איתו אני עורכת את המדידות במהירות קבועה, לפי הקשר v=s/t (9.1), לדוגמה כאשר המהירות תהיה 1_(m⁄s) נקבל: t=s. לכן, אחשב את המהירות על ידי נוסחאות תנועה מעגלית שהן: f=1/T (9.2) (התדירות שווה לאחד חלקי זמן מחזור גל אחד), ω=2∙π∙f (9.3)
(ω היא המהירות הזוויתית), וv=ω∙R (9.4) (מהירות הסיבוב היא המהירות הזוויתית כפול רדיוס הסיבוב). (הפרופלור מסתובב בתנועה סיבובית), ולפי המהירות שנקבל אתאים את גרף השטף המגנטי כתלות במיקום.
ממצאים:

הגרף מתאר את עוצמת התדירות הראשית (כחול) והתדירות השניה (כתום) במיתר, כתלות במיקום הפיקאפ לעומת המיתר. במדידה השלישי הפיקאפ נמצא בדיוק מתחת למיתר. ניתן לראות שבמיקום הזה התדירות השניה מועצמת והראשונה כמעט ולא נמדדת.

סיכום ומסקנות
בניסוי זה התבססתי על הגרף של השטף כתלות במיקום שמיוצג על ידי ביטוי ריבועי (ממעלה שנייה). ניתן להסביר בעזרת הגרף את התוצאות שקיבלתי.
גרף (11.7) שורטט באופן איכותי, כאשר כל המרווחים בו ממוספרים ושווים, ובהנחה שכל הנקודות בו סימטריות ביחס לנקודת המקסימום שלו. כפי שהסברתי ב'תיאוריית הניסוי', מה שמשנה הוא גודל השינוי של השטף המגנטי בטווח בו המיתר מתנדנד. כלומר, בקטעים 1 ו7 גודל השינוי קטן יחסית אך זהה בשני הקטעים, ב2 ו6 גודל השינוי גדול יחסית משום שההפרשים בין ערכי השטף בקצוות המקטעים גדולים יותר וגם זהה בשני הקטעים, וב3 ו5 גודל השינוי קטן שוב שלא נוצר שינוי גדול בקטעים אלה, וגם בהם הוא זהה. בקטע 4 חל שינוי כפול, ולכן ציפיתי שהאמפליטודה בתדירות השנייה תהה גדולה יותר מהאמפליטודה של התדירות הראשונה. לכן, ציפיתי לקבל בגרף (11.8) שכל תדירות תהיה סימטרית ביחס למדידה מספר 3 מבחינת ערכי הy , אך לאחר המדידה הרביעית האמפליטודות של שתי התדיריות היו גדולות יותר מאלו שלפני המדידה השלישית.
בגרף (11.8) במדידה השלישית השינוי המדובר נוצר. נקודה זו הייתה הקרובה ביותר לנקודה שמעל הפיק – אפ, וניתן להסביר את השינוי בצורה נוספת:

*המיתר נמצא על ציר ה – yציר השטף המגנטי.
כאשר המיתר יהיה ליד הפיק-אפ כמו באיור (1), הביטוי שייצג את הגרף יהיה מהצורה y=-a∙x^2+b∙x+c . x^2 מייצג את האיבר שכשייגזר יתקבל ממנו האיבר בעל התדירות הכפולה של המתח ולכן המקדם שלו a מייצג את גודל האמפליטודה של התדירות השנייה. המקדם של x – a- מציין את האמפליטודה של התדירות הראשונה. ככל שהפיק-אפ יהיה קרוב יותר למיתר, המקדם b יקטן ביחס לa, מה שיגרום לאמפליטודה של התדירות הראשונה להיות קטנה יותר משל השנייה. לכן ניתן לראות שהאמפליטודה של התדירות השנייה גדולה יותר כאשר הפיק-אפ בדיוק מעל המיתר ובשאר המדידות כאשר הפיק-אפ בצד המיתר האמפליטודות של התדירות הראשונה גדולות יותר משל התדירות השנייה.