Schallerzeugung & -Ausbreitung

Die musikalischen Intervalle

Prinzip Das Frequenzverhältnis zweier Töne bezeichnet man als Intervall. Diese Intervalle haben in der Musik besondere Namen. Daher ist der Versuch für die Schüler leichter zu verstehen, wenn die Begriffe aus dem Musikunterricht bekannt sind, in jedem Fall sollten sie die c-dur-Tonleiter kennen. Bei einer gespannten Saite verhalten sich die Saitenlängen umgekehrt wie die Tonhöhen (Frequenzen) der erzeugten Töne. Aus dem Verhältnis der Saitenlängen lässt sich daher das Intervall von Tönen bestimmen Im Versuch wird ein Monochord verwendet, ein Klangkörper mit zwei gespannten Saiten, deren Tonhöhe durch untergeschobene "Stege" verändert werden kann. Beide Saiten sind zunächst so gespannt, dass der gleiche Ton entsteht, unter eine Saite wird ein Steg geschoben, um das gewünschte Intervall zwischen beiden Saiten einzustellen, und die dazugehörende Saitenlänge wird gemessen. Vorteile • Übersichtlicher und einfacher Aufbau • Erreichung eines elementaren Lernziels mit wenig Aufwand

Die Schreibstimmgabel

Prinzip In diesem Experiment veranschaulichen die Schüler die Schwingungsbewegungen von Stimmgabeln, indem sie das Schwingverhalten einer Schreibstimmgabel auf einem Blatt Papier aufzeichnen. Sie erschließen sich die Sinuskurve als zeitlichen Verlauf einer Schwingung und ziehen Frequenz- und Amplitudenvergleiche zwischen normalen Stimmgabeln und der Schreibstimmgabel. Vorteile • Versuch ist Teil einer Komplettlösung mit insgesamt 22 Versuchen zu den Themen Schallerzeugung, -ausbreitung und -wahrnehmung, Schwingungen und Wellen • Besonders geeignet für den Einstiegsthema in die Physik im Allgemeinen • Mit anschaulichem Schülerarbeitsblatt • Mit detaillierten Lehrerinformationen • Besonders geeignet bei knapper Zeitplanung, da minimale Vorbereitungszeit

Dopplersender für TESS Akustik

Druckkammerlautsprecher

Nahezu punktförmige Schallquelle z.B. zur Anregung des Kundtschen Rohres (1000814). Frequenzbereich: 100 Hz - 20 kHz Belastbarkeit: 10 W Impedanz: 8 Ω Haltestiel: 10 mm Ø Abmessungen: 100x135x80 mm³ Masse: ca. 660 g

Füllstreifen für Kundtsches Rohr

Funktion und Verwendung Füllstreifen für Kundtsches Rohr zur Messung der Schallwellenlänge in Luft oder in anderen Gasen.

Glasplatte (klar), 120 x 60 mm, ca. 2 mm dick

Funktion und Verwendung Platte aus Glas.

Glasrohr, d(außen) = 44 mm, l = 340 mm

Funktion und Verwendung Glasrohr, kann in der Akustik zur Messung von Resonanz und stehenden Wellen verwendet werden. Vorteile • Transparent • Aufgrund der Maße können mit einem Mikrofon stehende Wellen im Inneren vermessen werden

Glasrohr, da = 38 mm, di = 35 mm, l = 640 mm

Funktion und Verwendung Glasrohr, gerade, geeignet z.B. als Kundtsches Rohr

Grundton, Oberton und Klangfarbe

Prinzip Spielt man einen Ton, z.B. den Kammerton a, auf verschiedenen Instrumenten, dann hört er sich von Instrument zu Instrument verschieden an. Man spricht von der unterschiedlichen Klangfarbe eines Tons. Da jedes Instrument eine typische Klangfarbe hat, lässt sich ihr Klang mit  elektronischen Tongeneratoren, z.B. Synthesizern oder Keyboards, nachstellen. Vorteile • Versuch ist Teil einer Komplettlösung mit insgesamt 22 Versuchen zu den Themen Schallerzeugung, -ausbreitung und -wahrnehmung, Schwingungen und Wellen • Besonders geeignet für den Einstiegsthema in die Physik im Allgemeinen • Mit anschaulichem Schülerarbeitsblatt • Mit detaillierten Lehrerinformationen • Besonders geeignet bei knapper Zeitplanung, da minimale Vorbereitungszeit

Handbuch Lehrerversuche Physik, Sekundarstufe 1, Mechanik, Akustik, Wärme, regenerative Energie, Elektrik, Optik, DEMO advanced Physik

Funktion und Verwendung Mehr als 300 Versuchsbeschreibungen für Demonstrationsexperimente in der Sekundarstufe 1. Mit der Basissammlung 01510-88 sind 87 Versuche durchführbar.

Handbuch Schülerversuche Akustik, TESS advanced Physik

Funktion und Verwendung 22 ausführliche Versuchsbeschreibungen zu den Gerätesets TESS Akustik Set 1 und Set 2. Mit Schülerarbeitsblättern und Lehrerinformationen. Didaktisches Hilfen-System bei Versuchen mit Softwareunterstützung. Mit Set 1 sind folgende 14 Versuche durchführbar: • Schallerzeugung • Schallausbreitung in Luft • Schallausbreitung in Festkörpern • Schallausbreitung in Wasser • Ton als Sinuswelle* • Klänge und Geräusche* • Untere und obere Hörgrenze* • Richtungshören* • Schwebung* • Bestimmung der Schallgeschwindigkeit* • Knochenleitung • Lärmampel* • Tonleitern und Intervalle • Grundton, Oberton und Klangfarbe* Mit Set 2 sind weitere 8 Versuche möglich: • Harmonische Schwingungen • Die Schreibstimmgabel - Stimmgabelschwingungen sichtbar machen • Reflexion und Echo* • Stehende Wellen* • Resonanz* • Frequenzbestimmung durch Schwebung* • Schalldämmung und Schalldämpfung* • Doppler-Effekt* * Software-basierte Versuche 

Helmholtz-Resonator d=34mm

Hohle Glaskugel mit einem engen Röhrchen nach außen zur Demonstration von akustischen Resonanzen. Die Grundschwingung wird durch Anblasen der Öffnung oder Klopfen gegen den Hohlraum angeregt. Durch die Elastizität der Luft in der Kugel in Verbindung mit der trägen Masse der Luft im Röhrchen entsteht ein akustischer Resonator mit einer ausgeprägten Eigenresonanz. Deren Frequenz hängt von den Abmessungen der Kugel und des Röhrchens ab. Mit einem Satz Helmholtz-Resonatoren lässt sich die Zusammensetzung von Tönen zu einem Klanggemisch demonstrieren. Öffnung in der Glaskugel: 14 mm Ø Länge des Röhrchens: 15 mm Innendurchmesser des Röhrchens: 6 mm