Aufgaben zur Akustik (Lösungen): Unterschied zwischen den Versionen

Version vom 14. November 2013, 09:58 Uhr

Schallquellen

1. Bei der Erzeugung von Schall schwingt etwas schnell: In eine Flöte blasen (die Luft), Sprechen oder Singen (die Stimmbänder), auf eine Trommel schlagen (das Trommelfell), Musik aus dem Radio (die Lautsprecher-Membran)
2. Zuerst hält man eine Glasplatte über eine Kerze, bis sie ganz voller Ruß ist. Dann befestigt man an einem Zinken der Stimmgabel einen kleinen Draht, schlägt sie an und zieht den Draht schnell über die Glasplatte. Man sieht dann eine Wellenlinie.
3. Die Schallplatte funktioniert gerade umgekehrt wie der Versuch mit der verußten Glasplatte. In der Schallplatte befindet sich eine lange wellenförmige Rille. In dieser Rille bewegt sich die Nadel und schwingt. Diese Schwingung kann man nun noch verstärken.
4. Ein Ton mit einer Frequenz von 100Hz ist tiefer als der mit 500Hz.
5. Wenn Maria so schaukelt, dass sie einen Meter nach vorne kommt und einen Meter zurück, dann schaukelt sie mit einer Amplitude von einem Meter.
6. Am Sinusgenerator wurde die Amplitude vergrößert, deshalb ist der Ton lauter.

Schallausbreitung

1. Im Weltall gibt es keine Luft. Deshalb fehlt der Träger, der den Schall weiterleiten kann. Wir haben im Unterricht eine Klingel unter eine Glasglocke gestellt und mit einer Vakuumpumpe die Luft herausgesaugt. Dann konnte man die Klingel nicht mehr hören.
2. Nicht nur Luft ist ein Schallträger, auch die Wände und die Böden sind es. Das Klavier steht im 3. Stock auf dem Boden und so gelangt der Schall in den Boden. Er wird durch die Wände nach unten geleitet und kommt dann aus der Wand heraus wieder in die Luft, sodass man ihn hören kann. Im Unterricht haben wir ein Praktikum gemacht um Schallträger zu untersuchen. Den Knopf der schwingenden Stimmgabel haben wir an einen Gegenstand gehalten und das Ohr an die andere Seite. Feste Stoffen, wie Holz, ein Buch, ... leiten den Schall gut, weiche Stoffe, wie ein Schwamm, Stoff, ... leiten den Schall schlecht.
3. Von der Spiralfeder haben wir Zeichnungen ins Heft gemacht. Man sieht, wie man an einem Ende der Feder durch Zusammendrücken eine Verdichtung erzeugt. Läßt man nun los, so wandert die Verdichtung durch die Feder, wird am Ende der Feder reflektiert und wandert wieder zurück. Die Verdichtung wird dabei im Laufe der Zeit immer weniger dicht, bis sie schließlich verschwunden ist. Statt einer Verdichtung kann man auch eine Verdünnung nehmen, indem man die Feder an einer Stelle auseinanderzieht.
4. Wir haben einen Film gesehen, in dem gezeigt wird, wie schnell sich der Schall eines Beckens, einer Opernsängerin und der einer Hupe ausbreitet. Die laute Hupe konnte man zwr noch in größerer Entfernung hören, aber er war genauso schnell wie der Schall des leiseren Beckens. Es war auch egal ob der Ton hoch oder tief war.
5. Nach der Gewiteregel: [math]10: 3 \approx 3{,}3[/math]. Das Gewitter ist 3,3km entfernt.

Mit der exakten Geschwindigkeit ist das Gewitter 3,4km entfernt:

Strecke | Zeit
   340m |  1s
  3400m | 10s

Ohr und Lärm

1. Manche Leute hören gerne laute Musik, aber ein tropfender Wasserhahn kann nervtötend sein, wenn man sich konzentrieren will.
2. Die Hundepfeife erzeugt einen sehr hohen Ton mit einer großen Frequenz. Hunde können Schall bis zu 50000Hz hören, ein junger Mensch bis zu 20000Hz. Ein älterer Mensch kann so hohe Töne nicht mehr hören.
3. Schall, der gerade so laut ist, dass man ihn als Mensch hören kann, hat eine Laustärke von 0 Dezibel. Jeder Anstieg um 10 Dezibel empfindet das menschliche Ohr als doppelt so laut. Bis zu 60db muss man also sechsmal verdoppeln: [math]2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2\cdot 2 = 64[/math] 60db sind daher 64 mal lauter als 0db!
4. Schnee besteht aus Eiskristallen, die sehr viele luftgefüllte Hohlräume haben. Eine Schneedecke sieht daher ungefähr aus wie ein Schwamm mit vielen Löchern. Trifft der Schall auf den Schnee, so gelangt er in diese kleinen Hohlräume und wird darin ganz oft wie ein Echo reflektiert. Bei jeder Reflektion wird der Schall ein bischen leiser, bis der Schnee den Schall "geschluckt" hat. (Siehe auch dieses Video.)

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