Aufgaben zur Akustik

Schallquellen

1. Nenne einige Möglichkeiten Schall zu erzeugen. Was haben alle diese Möglichkeiten gemeinsam?
2. Wie kann man die Schwingung einer Stimmgabel sichtbar machen?
3. Wie funktioniert eine Schallplatte?
4. Ein Ton hat eine Frequenz von 100 Hz, ein anderer von 500 Hz. Wie unterscheiden sich die beiden Töne, wenn du sie hörst?
5. Erkläre den Begriff "Amplitude" an einem Beispiel.
6. Ein Lautsprecher erzeugt zunächst einen leisen, hohen Ton. Dann werden die Einstellungen am angeschlossenen Sinusgenerator verändert und der Ton ist lauter. Was wurde verändert?
7. Was macht man bei einer Pendeluhr, wenn sie ständig vor geht?
8. Ein Pendel schwingt mit einer Amplitude von 10cm und einer Periodendauer von 0,5 Sekunden. Was bedeutet das?
9. Mit einer verrußten Glasplatte wird die Schwingung einer Stimmgabel aufgezeichnet.

Mit welcher Amplitude und mit welcher Frequenz schwingt die Stimmgabel?

Die Wellenlinie der Stimmgabel.

Danach ändert man den Versuch zweimal ab und erzeugt zwei andere Wellenlininen.

Wie verändert sich der hörbare Ton gegenüber dem ersten Versuch?

Wie hat man wohl die anderen Wellenlinien erzeugt?

Die erste Veränderung.

Die zweite Veränderung.

Schallausbreitung

1) Warum kann man im Weltall nichts hören? Welchen Versuch haben wir dazu gemacht?

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.

3) Mache mehrere Zeichnungen von einer Spiralfeder, die zeigen, wie sich der Schall ausbreitet.

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?

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.

6) Ein Gewitter ist zwei Kilometer entfernt. Welche Zeit vergeht zwischen dem Blitz und dem Donner?

7) Zur Messung der Schallgeschwindigkeit erzeugt eine Schülerin mit einer Startklappe einen lauten Knall.

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.

Startzeiten (in sec): 10,52 10,39 10,50 10,58 10,43 10,59 10,48 10,54
Stoppzeiten (in sec): 11,15 11,08 11,09 11,20 11,05 11,12 11,08 11,11

Bestimme daraus den gemessenen Wert für die Schallgeschwindigkeit.

8) Bei einer Messung der Schallgeschwindigkeit mit einem Echo hat man folgende Messwerte:

Strecke vom Ausgangspunkt bis zur Wand: 55m
Startzeiten (in sec): 5,34 5,48 5,25
Stoppzeiten (in sec): 5,62 5,78 5,64

Bestimme daraus den gemessenen Wert für die Schallgeschwindigkeit.

Ohr und Lärm

1. Schall der laut ist, muss nicht als Lärm empfunden werden und umgekehrt kann ganz leiser Schall sehr störend sein. Finde passende Beispielsituationen.
2. 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 überhauptnichts gehört. Erkläre!
3. 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.
4. Warum ist es so leise, wenn Schnee gefallen ist?