Arbeitsblatt: Akkustik 1

Material-Details

Eine Art Leitprogramm das in die Akkustik einführt. Es geht darum, wie Töne erzeugt werden. Mit mehreren Freihandversuchen.
Physik
Mechanik von Schwingungen und Wellen
9. Schuljahr
11 Seiten

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30.10.2008

Autor/in

Susanne Bösiger
Land: Schweiz
Registriert vor 2006

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Textauszüge aus dem Inhalt:

Töne, Geräusche, Klänge Akustik Das musst du nach diesen 2 Lektionen können: Du kannst erklären was Schall ist. Du weißt, wie man Schall erzeugen kann. Du kannst selbstständig Versuche durchführen und Erkenntnisse daraus gewinnen. Du kannst Schwingungsbilder von Tönen, Geräuschen und einem Knall zeichnen und denen verschiedene Schallquellen richtig zuordnen. 1. Was ist Schall? Alles was man hören kann, nennt man Schall: Töne, Geräusche, Klänge oder einen Knall. Schall entsteht immer dann, wenn sich ein Körper schnell hin- und herbewegt. Solche Bewegungen nennt man Schwingungen. Damit ein Körper, also eine Schallquelle, zu schwingen beginnt, muss er angestossen, angeschlagen, angezupft, angestrichen oder angeblasen werden. Du hast vielleicht schon einmal gehört, dass Schall Wellen sind, die sich in der Luft ausbreiten. Aber klingt das nicht seltsam? Schließlich sehen wir ja keine Wellen in der Luft. Wie kann man diese Schallwellen erklären? Wenn ein Geräusch gemacht wird (wenn z.B. etwas herunterfällt), wird an der Stelle die Luft weggedrückt so, dass sie dichter zusammengedrückt wird (also ihr Druck steigt). Danach breitet sich diese Schicht von hohem Luftdruck ganz schnell aus, und zwar in alle Richtungen. In einer Sekunde breitet sich diese Schicht mit hohem Luftdruck 330 weit aus. Das sind 1188 km/h! Datum: 11.01.08 1 Töne, Geräusche, Klänge Schematisch dargestellt sieht das dann so aus: Diesen Luftdruck kann man manchmal auch spüren. Wenn ein Flugzeug startet bebt manchmal die Erde und laute Musik merkt man manchmal auch am Körper. Wenn nun ein längeres Geräusch gemacht wird, geschieht dieser Vorgang ganz oft hintereinander. Es breiten sich in der Luft abwechselnd Schichten von dichter und nicht so dichter Luft aus. Wenn man die einzelnen Luftmoleküle sehen könnte, würde das aussehen wie eine Wasserwelle, die sich ausbreitet, wenn man einen Stein ins Wasser geworfen hat. Das sieht vereinfacht dargestellt so aus: Die dunkleren Stellen sind stellen mit einem hohen Luftdruck, die helleren Stellen dazwischen haben einen tieferen Luftdruck. Datum: 11.01.08 2 Töne, Geräusche, Klänge Du hast bestimmt schon ein solches Diagramm gesehen, das eine Schallwelle darstellen soll: Das sieht aus wie eine Welle, aber auch wie die Schallwelle? Ja, aber man muss wissen, wie man dieses Bild lesen muss. Das Bild muss man sich an einem einzelnen Punkt aufgenommen vorstellen. An diesem fliegen Wellen vorbei. Auf dem Diagramm sieht man nun auf der waagerechten Achse die Zeit und auf der senkrechten Achse den Druck der Luft zu diesem Zeitpunkt. Wenn also zu einer bestimmten Zeit gerade hoher Luftdruck an unserem Kontrollpunkt vorbeifliegt, befindet sich die Kurve an einem hohen Punkt und bei niedrigem Luftdruck an einem niedrigen Punkt. Nun kann man noch messen, wie oft in einer Sekunde ein Wellenberg wiederkommt. Diese Zahl nennt man Frequenz. Je öfter, desto höher die Frequenz und desto höher der Ton. Das Bild oben ist von einem einzelnen Ton aufgenommen. Aber Musik und auch Sprache bestehen aus ganz viel verschiedenen Tönen. Wenn jemand Hallo sagt, sieht das auf solch einem Schalldiagramm so aus: Doch bei jedem Menschen anders, weil alle Menschen eine andere Stimme haben. Datum: 11.01.08 3 Töne, Geräusche, Klänge Aufgaben zum Text 1. Wie wird der Körper genannt von dem aus der Schall geht? 2. Nenne verschiedene Körper von denen Schall ausgehen kann: 3. Versuche zu beschreiben wie bei den oben genannten Körpern Schall entsteht? Was muss man tun? 4. Erkläre in eigenen Worten wie eine Schallwelle entsteht? 5. Was für einen Ton ergibt ein hoher Luftdruck der Schallwelle? Einen leisen oder einen lauten? Begründe. Datum: 11.01.08 4 Töne, Geräusche, Klänge 7. Versuche je eine Schallwelle für einen Ton, ein Geräusch und einen Knall zu zeichnen. Mit der gesamten Klasse! Ton Geräusch Knall Datum: 11.01.08 5 Töne, Geräusche, Klänge 2. Wie kann Schall erzeugt werden? Anleitung Postenarbeit Dauer: 1 Lektion; pro Posten 10 Thema: Wie entstehen Töne, Geräusche und Klänge? Sozialform: Partnerarbeit Umfang: 5 Posten; 3 davon müssen gemacht werden. Produkt: In diesem Dossier, werden alle Versuchsanordnungen erklärt. Beantworte zu jedem Versuch den du durchführst die gestellten Fragen. Postenübersicht Posten Kurzbeschreibung 1. Stimmgabel Wie kann eine Stimmgabel einen Ton erzeugen? 2. Gummiband Wie erzeugt man mit dem Gummiband einen Ton? 3. Lineal Kann ein Lineal einen Ton erzeugen? 4. Kehlkopf Wie erzeugen wir selber Töne? 5. Instrument Wie erzeugt ein Instrument einen Ton? Datum: 11.01.08 6 Töne, Geräusche, Klänge 1. Posten: Stimmgabel Material: eine Stimmgabel ein Tisch Vorgehen: Schlage die Stimmgabel an und lausche. Was kannst du hören? Schlage die Stimmgabel noch einmal an und halte sie sachte an deine Lippen. Was fühlst du? Schlage die Stimmgabel wiederum an und stelle sie mit dem Fuss auf die Tischplatte? Was stellst du fest? Schlage noch einmal die Stimmgabel an und halte sie mit dem Fuss an deinen Kopf. Was stellst du fest? Versuche mit Hilfe deiner gemachten Beobachtungen zu erklären, warum man mit der Stimmgabel Töne erzeugen kann. Datum: 11.01.08 7 Töne, Geräusche, Klänge 2. Posten: Gummiband Material: Gummiband Kartonkiste Vorgehen: Spanne das Gummiband zunächst an einem Tür- oder Schrankgriff straff an und zupfe daran. Was kannst du feststellen? Spanne das Gummiband jetzt über eine Kartonkiste und zupfe wieder an ihm. Hörst du einen Unterschied? Wie wird beim Gummiband ein Schall erzeugt? Versuche zu erklären. Warum gibt es einen Unterschied wenn man das Gummiband am Türgriff spannt und an der Kartonkiste? Datum: 11.01.08 8 Töne, Geräusche, Klänge 3. Posten: Lineal Material: Lineal Tischkante Vorgehen: Halte das Lineal mit einem Ende fest auf der Tischplatte so, dass das andere Ende frei über die Tischkante kommt. Bringe dann das freie Ende zum Schwingen. Was beobachtest du? Wie wird mit dem Lineal Schall erzeugt? Datum: 11.01.08 9 Töne, Geräusche, Klänge 4. Posten: Kehlkopf Material: Blatt Anatomie des Sprechapparates Vorgehen: Fasse an deinen Kehlkopf und spreche dabei. Was kannst du fühlen? Betrachte das Blatt Die Anatomie des Sprechapparates. Welche Teile sind nötig damit wir sprechen können? Als du gesprochen hast und dir an den Kehlkopf gefasst hast, welche Teile des Sprechapparates hast du da gespürt? Wie erzeugt unser Sprechapparat Schall? Datum: 11.01.08 10 Töne, Geräusche, Klänge 5. Posten: Instrument Material: Saiteninstrument Vorgehen: Zupfe an der Saite und beobachte, was mit der Saite passiert. Zupfe die Saite noch einmal und berühre die Saite sanft mit dem Finger. Was kannst du fühlen? Wie wird mit einem Saiteninstrument Schall erzeugt? Erkenntnis über alle Posten: Stellst du Gemeinsamkeiten fest wie Schall erzeugt wird, wenn ja, welche? Datum: 11.01.08 11