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==Messen der Länge==
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==Aufgaben zur Akustik==
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====Schallquellen====
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  Bild:Sester_und_Freiburger_Elle_am_Münster.jpg|Die "Freiburger Elle" und das Hohlmaß "Sester" am Freiburger Münster.
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1) Nenne einige Möglichkeiten Schall zu erzeugen. Was haben alle diese Möglichkeiten gemeinsam?
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  Bild:DirkNowitzki.jpg|Dirk Nowitzki is a "7-footer": 7 feet, 0 Inches tall.
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  Bild:LeBron James.jpg|LeBron James is only 6 feet 9 Inches tall.
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2) Wie kann man die Schwingung einer Stimmgabel sichtbar machen?
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  Bild:Mars Climate Orbiter.jpg|Diese Marssonde ist am 23. September 1999 in der Marsatmosphäre verglüht.
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3) Erkläre mit Text und Bild wie eine Schallplatte funktioniert.
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4) Was macht man bei einer Pendeluhr, wenn sie ständig vor geht?
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5) Ein Ton hat eine Frequenz von 100 Hz, ein anderer von 500 Hz. Wie unterscheiden sich die beiden Töne, wenn du sie hörst?
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6) Erkläre den Begriff "Amplitude" an einem Beispiel.
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7) Ein Pendel schwingt mit einer Amplitude von 10cm und einer Periodendauer von 0,5 Sekunden. Erkläre mit Hilfe einer Zeichnung und einem Text was das bedeutet.
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8) Mit einer verrußten Glasplatte wird die Schwingung einer Stimmgabel aufgezeichnet.
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::Mit welcher Amplitude und mit welcher Frequenz schwingt die Stimmgabel?
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:::[[Datei:Aufgabe Wellenlinien Amplitude Frequenz Ton.png|thumb|407px|none|Die Wellenlinie der Stimmgabel.]]
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::Danach ändert man den Versuch zweimal ab und erzeugt zwei andere Wellenlininen.
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::Wie verändert sich der hörbare Ton gegenüber dem ersten Versuch?
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::Wie hat man wohl die anderen Wellenlinien erzeugt?
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:::[[Datei:Aufgabe Wellenlinien Amplitude Frequenz Ton1.png|thumb|407px|none|Die erste Veränderung.]]
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:::[[Datei:Aufgabe Wellenlinien Amplitude Frequenz Ton2.png|thumb|407px|none|Die zweite Veränderung.]]
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9) Ein Lautsprecher erzeugt zunächst einen leisen, hohen Ton. Dann werden die Einstellungen am angeschlossenen Sinusgenerator verändert und der Ton ist lauter. Was wurde verändert?
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10) a) Zeichne mit roter Farbe in ein Koordinatensystem die Wellenlinie einer Schwingung mit einer Amplitude von 3cm und einer Periodendauer von 0,2 Sekunden.
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:b) Zeichne dann mit blauer Farbe die Wellenline der Schwingung mit doppelter Frequenz aber halber Amplitude ein.
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11) Auf den Bildern siehst du die Aufzeichnungen verschiedener Klänge und Geräusche. Schreibe darunter wie der Klang / das Geräusch erzeugt worden ist.
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  Bild:Stimmgabel Oszilloskop.jpg|
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Bild:Knall.jpg|
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  Bild:Stimmgabel Überlagerung.jpg|
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Bild:U.jpg
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  Bild:A.jpg
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Bild:E.jpg
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  Bild:I.jpg
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Bild:O.jpg
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====Schallausbreitung====
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===Fragen zum Film. "Jagd nach dem Urmeter"===
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'''1)''' Warum kann man im Weltall nichts hören? Beschreibe den Versuch, den wir dazu im Unterricht gemacht haben.
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'''2)''' Dein Nachbar spielt drei Stockwerke über dir Klavier. Du hörst es laut und deutlich, auch wenn die Fenster geschlossen sind. Woran liegt das? Auch dazu haben wir ein Experiment gemacht. Beschreibe es.
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'''3)''' Mache mehrere Zeichnungen von einer Spiralfeder, die zeigen, wie sich der Schall ausbreitet.
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'''4)''' Der Schall hat eine Geschwindigkeit von ca. 340 m/s. Ist es dabei egal, ob der Schall laut/leise hoch oder tief ist? Woher weißt du das?
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'''5)''' Zehn Sekunden nachdem du den Blitz siehst, kannst du den Donner hören. Wie weit ist das Gewitter entfernt? Rechne einmal mit der einfachen Gewitterregel und einmal mit der Schallgeschwindigkeit von 340 m/s.
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'''6)''' Ein Gewitter ist zwei Kilometer entfernt. Welche Zeit vergeht zwischen dem Blitz und dem Donner?
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'''7)''' Zur Messung der Schallgeschwindigkeit erzeugt eine Schülerin mit einer Startklappe einen lauten Knall.
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:In einer Entfernung von 200m stehen 16 Schülerinnen und Schüler, die vorher alle ihre Stoppuhren gleichzeitig gestartet haben. die Hälfte steht mit dem Gesicht zur Klappe und stoppt die Uhr, wenn sie sehen, wie sich die Klappe schließt. Die andere Hälfte kann die Klappe nicht sehen und stoppt die Uhr, wenn sie den Knall hören.
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Zeiten Klappe schließen sehen (in sec): 10,52 10,39 10,50 10,58 10,43 10,59 10,48 10,54
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Zeiten Knall hören (in sec):            11,15 11,08 11,09 11,20 11,05 11,12 11,08 11,11
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:Bestimme daraus den gemessenen Wert für die Schallgeschwindigkeit.
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'''8)''' Bei einer Messung der Schallgeschwindigkeit mit einem Echo starten sechs Schüler:innen ihre Uhren gleichzeitig. Dann wird mit einer Klappe ein Knall erzeugt. Drei stoppen ihre Uhren, wenn sie sehen, wie der Knall erzeugt wird (sie hören ihn auch sofort). Drei stoppen ihre Uhren, wenn sie das Echo hören. Man folgende Messwerte:
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Strecke vom Ausgangspunkt bis zur Wand: 55m
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Zeiten Knall hören (in sec): 5,34 5,48 5,25
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Zeiten Echo hören (in sec):  5,62 5,78 5,64
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::Bestimme daraus den gemessenen Wert für die Schallgeschwindigkeit.
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====Ohr und Lärm====
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#Am 11. Dezember 1998 startete die Raumsonde "Mars Climate Orbiter" vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral. Am 23. September 1999 erreichte die Sonde den Mars und stürzte ab. Was war der Grund für den Absturz?
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#Zeichne ein menschliches Ohr im Querschnitt und benenne die einzelnen Teile.
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#Der "Sturm auf die Bastille" gilt als der Beginn der französischen Revolution. An welchem Tag fand die Eroberung dieses Gefängnisses statt? (Tipp: Welches ist der französische Nationalfeiertag?)[[Datei:Aufgabe zur Triangulation.png|thumb|250px|Triangulation zwischen Basel und Karlsruhe]]
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#Erkläre wie das Hören des Ohres funktioniert.
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#Warum gab es in Frankreich vor der Revolution so viele verschiedene Maßeinheiten und wieviele waren es ungefähr?
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#Schall der laut ist, muss nicht als Lärm empfunden werden und umgekehrt kann ganz leiser Schall sehr störend sein. Finde passende  Beispielsituationen.
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#Welche Namen hatten die verschiedenen Längeneinheiten?
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#Antonia benutzt eine spezielle Pfeife, um ihren Hund zu rufen. Wenn sie hineinpustet hört sie nur ein leises Pfeifen, dann kommt er gleich angerannt, auch wenn er weit weg war. Antonias Opa dagegen hat von der Pfeife überhaupt nichts gehört. Erkläre!
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#Welche Nachteile hatten die vielen unterschiedlichen Maßeinheiten?
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#Ein Schallpegelmessgerät misst die Lautstärke in einem Klassenzimmer zu 60db. Erkläre die Bedeutung des Messwertes, indem du erklärst was 0db sind und wieviel mal lauter 60db sind.
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#Die Akademie der Wissenschaften bekommt von der Nationalversammlung den Auftrag ein neues Maßsystem zu erarbeiten. Antoine Prieur will ein Pariser Maß als die neue Einheit festlegen. Die anderen Wissenschaftler lehnen den Vorschlag ab. Wie will die Mehrheit der Akademie das Meter festlegen? Wie argumentieren Prieur und wie die restlichen Wissenschaftler?
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#Ab welcher Lautstärke können Hörschäden auftreten?
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#Was ist ein "Meridian"?
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#Warum ist es so leise, wenn Schnee gefallen ist?
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#Wann starteten Pierre Méchain und Jean-Baptiste Delambre auf ihre Expedition und was war ihr Ziel?
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#Mache je eine Zeichnung wie sich der Schall von einem sprechendem Menschen in einem Klassenzimmer ausbreitet:
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#Was versteht man unter "Triangulation"?
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##Ein Zimmer ohne Schalldämmung.
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#Warum müssen die beiden Landvermesser auf hohe Berge steigen, wozu dienen die Peilmarken? Und warum brauchen sie gutes Wetter?
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##Ein Zimmer mit Schalldämmung an der Decke.
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#Wozu wird eine Messung ganz oft wiederholt?
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##Ein Zimmer mit Schalldämmung an Decke und einer Wand.
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#Was ist eine "Bogensekunde"?
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#Erkläre, warum man sich in einem Zimmer ohne Schalldämmung so schlecht unterhalten kann.
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#Warum muss man bei der Triangulation außer den Winkeln auch die Länge der Grundlinie messen?
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#Warum müssen die Maßstäbe vor der Sonne geschützt werden?
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#Wieso ist damals das Meter ca. 0,2mm zu kurz geworden?
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#Die Festlegung des Meters über die Größe der Erde funktioniert aber prinzipiell nicht besonders genau. Warum?
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#Zeichne diese Triangulation zwischen Basel und Karlsruhe im Maßstab 1:500.000 auf ein Din A3-Blatt. Die Grundlinie liegt zwischen Breisach und Freiburg. Zeichne sie 4,078cm lang. Miss dann die Entfernung zwischen Basel und Karlsruhe auf dem Papier und berechne die reale Entfernung zwischen den beiden Städten. (Din A4 im Maßstab 1:1.000.000, Grundlinie 2,039cm lang.)

Aktuelle Version vom 18. September 2025, 05:35 Uhr

Messen der Länge

  • Die "Freiburger Elle" und das Hohlmaß "Sester" am Freiburger Münster.

  • Dirk Nowitzki is a "7-footer": 7 feet, 0 Inches tall.

  • LeBron James is only 6 feet 9 Inches tall.

  • Diese Marssonde ist am 23. September 1999 in der Marsatmosphäre verglüht.

Fragen zum Film. "Jagd nach dem Urmeter"

  1. Am 11. Dezember 1998 startete die Raumsonde "Mars Climate Orbiter" vom Weltraumbahnhof Cape Canaveral. Am 23. September 1999 erreichte die Sonde den Mars und stürzte ab. Was war der Grund für den Absturz?
  2. Der "Sturm auf die Bastille" gilt als der Beginn der französischen Revolution. An welchem Tag fand die Eroberung dieses Gefängnisses statt? (Tipp: Welches ist der französische Nationalfeiertag?)
    Triangulation zwischen Basel und Karlsruhe
  3. Warum gab es in Frankreich vor der Revolution so viele verschiedene Maßeinheiten und wieviele waren es ungefähr?
  4. Welche Namen hatten die verschiedenen Längeneinheiten?
  5. Welche Nachteile hatten die vielen unterschiedlichen Maßeinheiten?
  6. Die Akademie der Wissenschaften bekommt von der Nationalversammlung den Auftrag ein neues Maßsystem zu erarbeiten. Antoine Prieur will ein Pariser Maß als die neue Einheit festlegen. Die anderen Wissenschaftler lehnen den Vorschlag ab. Wie will die Mehrheit der Akademie das Meter festlegen? Wie argumentieren Prieur und wie die restlichen Wissenschaftler?
  7. Was ist ein "Meridian"?
  8. Wann starteten Pierre Méchain und Jean-Baptiste Delambre auf ihre Expedition und was war ihr Ziel?
  9. Was versteht man unter "Triangulation"?
  10. Warum müssen die beiden Landvermesser auf hohe Berge steigen, wozu dienen die Peilmarken? Und warum brauchen sie gutes Wetter?
  11. Wozu wird eine Messung ganz oft wiederholt?
  12. Was ist eine "Bogensekunde"?
  13. Warum muss man bei der Triangulation außer den Winkeln auch die Länge der Grundlinie messen?
  14. Warum müssen die Maßstäbe vor der Sonne geschützt werden?
  15. Wieso ist damals das Meter ca. 0,2mm zu kurz geworden?
  16. Die Festlegung des Meters über die Größe der Erde funktioniert aber prinzipiell nicht besonders genau. Warum?
  17. Zeichne diese Triangulation zwischen Basel und Karlsruhe im Maßstab 1:500.000 auf ein Din A3-Blatt. Die Grundlinie liegt zwischen Breisach und Freiburg. Zeichne sie 4,078cm lang. Miss dann die Entfernung zwischen Basel und Karlsruhe auf dem Papier und berechne die reale Entfernung zwischen den beiden Städten. (Din A4 im Maßstab 1:1.000.000, Grundlinie 2,039cm lang.)
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