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| | __NOTOC__ | | __NOTOC__ |
| − | ==Leere Seite==
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| | {| | | {| |
| − | |height="400x"| | + | |height="1000px"| |
| − | |} | + | |}__NOTOC__ |
| − | __NOTOC__ | + | ==Praktikum: Ein elektrischer Stromkreis== |
| − | ==Praktikum: Bau einer Panflöte aus Reagenzgläsern==__NOTOC__ | + | {| |
| − | ===Arbeitsauftrag===
| + | |style="vertical-align:top;"| |
| − | [[Datei:Reagenzglasständer.jpg|thumb]]
| + | ;Material für alle Aufgaben: |
| − | *Berechnen Sie die Längen der Luftsäulen für die Notenwerte einer Dur-Skala. (In reiner Stimmung und in gleichstufiger Stimmung)
| + | *1 Flachbatterie 4,5V |
| − | *Bauen Sie eine gestimmte Panflöte aus den Reagenzgläsern. | + | *1 Lämpchen |
| | + | *1 Fassung |
| | + | *1 Schalter |
| | + | *4 Kabel mit Krokoklemmen |
| | + | |style="vertical-align:top;"| |
| | + | <math>\qquad \qquad</math> |
| | | | |
| − | ;Material
| + | |style="vertical-align:top;"| |
| − | :Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Wasser
| + | ;A1 Ein Glühlämpchen |
| − | <br style="clear: both" />
| + | Bringe jeweils das Lämpchen zum Leuchten. |
| | + | <br>Zeichne für a) – c) jeweils deinen (funktionierenden) Aufbau ins Heft. |
| | | | |
| − | ;Theoretischer Hintergrund
| + | Das Material, das Du verwenden darfst: |
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| − | '''a)''' Die "[https://de.wikipedia.org/wiki/Reine_Stimmung reine Stimmung]": | + | :'''a)''' 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen |
| | + | :'''b)''' 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen, 2 Kabel |
| | + | :'''c)''' 1 Flachbatterie, 1 Lämpchen, 2 Kabel, 1 Lampen-Fassung |
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| − | Bei dieser Stimmung sind alle Töne auch Obertöne des Grundtons. Dafür sind die Tonabstände nicht gleichmäßig. Es gibt einen großen und einen kleinen Ganztonschritt. Zwei Halbtonschritte sind auch kein Ganztonschritt.
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| − | {| class="wikitable" style="border: medium solid;"
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| − | ! width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| C-Dur
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| C
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| D
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| E
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| F
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| G
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| A
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| H
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| C
| |
| − | |-
| |
| − | | colspan="2" style="border: medium solid;"|Intervall
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| Prime
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| große<br/>Sekunde
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| große<br/>Terz
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| Quarte
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| Quinte
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| große<br/>Sexte
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| große<br/>Septime
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| Oktave
| |
| − | |-
| |
| − | | colspan="2" style="border: medium solid;"| Frequenz
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>f_0</math>
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>\tfrac{9}{8}\, f_0</math>
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>\tfrac{5}{4}\, f_0</math>
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>\tfrac{4}{3}\, f_0</math>
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>\tfrac{3}{2}\, f_0</math>
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>\tfrac{5}{3}\, f_0</math>
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>\tfrac{15}{8}\, f_0</math>
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>2\, f_0</math>
| |
| − | |-
| |
| − | | colspan="3" |Frequenzverhältnis<br/>benachbarter Töne
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math> \begin{matrix} \longmapsto \\ \cdot \tfrac{9}{8}\end{matrix}</math>
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math> \begin{matrix} \longmapsto \\ \cdot \tfrac{10}{9}\end{matrix}</math>
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math> \begin{matrix} \longmapsto \\ \cdot \tfrac{16}{15}\end{matrix}</math>
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math> \begin{matrix} \longmapsto \\ \cdot \tfrac{9}{8}\end{matrix}</math>
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math> \begin{matrix} \longmapsto \\ \cdot \tfrac{10}{9}\end{matrix}</math>
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math> \begin{matrix} \longmapsto \\ \cdot \tfrac{9}{8}\end{matrix}</math>
| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math> \begin{matrix} \longmapsto \\ \cdot \tfrac{16}{15}\end{matrix}</math>
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| − | |
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| | |} | | |} |
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| − | '''b)''' Die "[https://de.wikipedia.org/wiki/Gleichstufige_Stimmung gleichstufige Stimmung]":
| + | ;A2 Leitfähigkeit |
| | + | Baue die abgebildete Schaltung auf, mit der du überprüfen kannst, ob andere Gegenstände den elektrischen Strom leiten. |
| | + | :a) Erkläre wie die Schaltung die Leitfähigkeit nachweist. |
| | + | :b) Untersuche die Gegenstände aus der Tabelle und weitere 5 Stück. |
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| − | Bei dieser Stimmung stimmen die Töne nicht mehr exakt mit den Obertönen des Grundtons überein. Daraus ergibt sich ein anderer Klang.
| + | {| |
| − | <br/>Die Oktave wird in 12 gleichgroße Halbtonschritte aufgeteilt. Damit sind alle Ganztonschritte gleich groß, nämlich gerade zwei Halbtonschritte.
| + | | |
| − | <br/>Das Frequenzverhältnis vom Grundton zur Oktave ist 1:2, deshalb ist das Frequenzverhältnis eines Halbtonschrittes:
| + | {|class="wikitable" style="text-align: center" |
| − | :<math> 1 \cdot h^{12} = 2 \quad \Rightarrow\quad h = \sqrt[12]{2} \approx 1{,}0595</math> | + | !style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| | + | Gegenstand |
| | + | |
| | + | ! style="border-style: solid; border-width: 4px;"| |
| | + | Material |
| | + | |
| | + | ! style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| | + | Leitet den Strom <br>(Ja | Nein) |
| | | | |
| − | {| class="wikitable"
| |
| − | ! width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| C-Dur
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| C
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| D
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| E
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| F
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| G
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| A
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| H
| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| C
| |
| | |- | | |- |
| − | | colspan="2" style="border: medium solid;"|Intervall | + | |style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| Prime
| + | Scherenklinge |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| große<br/>Sekunde
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| große<br/>Terz | + | |valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| Quarte
| + | Eisen (Stahl) |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| Quinte
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| große<br/>Sexte | + | |style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| große<br/>Septime
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| Oktave
| + | |
| | |- | | |- |
| − | | colspan="2" style="border: medium solid;"| Frequenz | + | |style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>f_0</math>
| + | Scherengriff |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>h^2 \, f_0</math>
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>h^4\, f_0</math> | + | |valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>h^5\, f_0</math>
| + | Kunststoff |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>h^7\, f_0</math>
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>h^9\, f_0</math> | + | |style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>h^11\, f_0</math>
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math>2\, f_0</math>
| + | |
| | |- | | |- |
| − | | colspan="3" style="border: medium solid;"|Frequenzverhältnis<br/>benachbarter Töne | + | |style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math> \begin{matrix} \longmapsto \\ \cdot h^2\end{matrix}</math>
| + | Bleistiftmine |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math> \begin{matrix} \longmapsto \\ \cdot h^2\end{matrix}</math>
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math> \begin{matrix} \longmapsto \\ \cdot h\end{matrix}</math>
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math> \begin{matrix} \longmapsto \\ \cdot h^2\end{matrix}</math>
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math> \begin{matrix} \longmapsto \\ \cdot h^2\end{matrix}</math>
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math> \begin{matrix} \longmapsto \\ \cdot h^2\end{matrix}</math>
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| <math> \begin{matrix} \longmapsto \\ \cdot h\end{matrix}</math>
| + | |
| − | |
| + | |
| − | |}
| + | |
| | | | |
| | + | |valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| | + | Graphit |
| | | | |
| − | '''c)''' Eine [https://de.wikipedia.org/wiki/Pentatonik#Anhemitonische_Pentatonik Pentatonik]
| + | |style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| | + | |- |
| | + | |style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "| |
| | | | |
| − | Verwendet man von den sieben Tönen der C-Dur-Skala nur die fünf Töne C, D, E, G und A, so klingen alle Töne miteineinander sehr harmonisch und man kann damit irgendetwas improvisieren, ohne dass es schräg klingt. Das geht am besten mit der reinen Stimmung.
| |
| | | | |
| | + | |valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| | + | |
| | + | |style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| | | | |
| − | ;Beobachtungen
| |
| | | | |
| − | {| class="wikitable"
| |
| − | |+ '''Die für die Reagenzgläser nötigen Längen der Luftsäule'''
| |
| | |- | | |- |
| − | ! width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| C-Dur
| + | |style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| C
| + | |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| D
| + | |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| E | + | |valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| F
| + | |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| G | + | |style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| A
| + | |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| H
| + | |
| − | | width="80px" align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| C
| + | |
| | |- | | |- |
| − | | colspan="2" style="border: medium solid;"|Intervall | + | |style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| Prime
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| große<br/>Sekunde
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| große<br/>Terz | + | |valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| Quarte
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| Quinte | + | |style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| große<br/>Sexte
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| große<br/>Septime
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| Oktave
| + | |
| | |- | | |- |
| − | | colspan="2" style="border: medium solid;"| Luftsäule (cm)<br/>"rein" | + | |style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"|
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"|
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| | + | |valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"|
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| | + | |style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"|
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"|
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"|
| + | |
| | |- | | |- |
| − | | colspan="2" style="border: medium solid;"| Luftsäule (cm)<br/>"gleichstufig" | + | |style=" text-align:right; border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"|
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"|
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| | + | |valign="top"; style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"|
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"| | + | |style="border-style: solid; border-width: 4px "| |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"|
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"|
| + | |
| − | | align="center" colspan="2" style="border: medium solid;"|
| + | |
| | |} | | |} |
| | + | | |
| | + | [[Datei:Zeichnung Leitfähigkeit Stromkreis.jpg|400px]] |
| | + | |} |
| | + | |
| | + | |
| | + | |
| | + | ;A3 Ein Schalter |
| | + | Baue in den Stromkreis von A1c einen Schalter ein. An welchen Stellen kannst du den Schalter einbauen? |
| | + | |
| | + | ;A4 Schaltpläne |
| | + | Lies den Infotext „Zeichnen eines Schaltplans“ durch oder schaue auf [https://www.leifiphysik.de/elektrizitaetslehre/einfache-stromkreise/grundwissen/vom-stromkreis-zum-schaltplan dieser Seite] nach und zeichne nach diesen Regeln einen Schaltplan zu A3. |
| | + | |
| | + | ;A5 Kurzschlusschalter |
| | + | Anna und Bernd haben zweimal den Schalter so eingebaut, dass das Lämpchen leuchtet, wenn der Schalter geöffnet ist. |
| | + | *Baue die Schaltung auf und probiere den Schalter aus. |
| | + | *Schreibe auf, was du beobachtest. |
| | + | *Versuche zu erklären warum das Lämpchen dunkler wird, wenn man den Schalter schließt. |
| | + | |
| | + | <gallery widths=200px heights=180px perrow=2> |
| | + | Bild:Schaltplan Kurzschlussschalter 1.png| |
| | + | Bild:Schaltplan Kurzschlussschalter 2.png| |
| | + | </gallery> |
Baue die abgebildete Schaltung auf, mit der du überprüfen kannst, ob andere Gegenstände den elektrischen Strom leiten.
Baue in den Stromkreis von A1c einen Schalter ein. An welchen Stellen kannst du den Schalter einbauen?
Anna und Bernd haben zweimal den Schalter so eingebaut, dass das Lämpchen leuchtet, wenn der Schalter geöffnet ist.