Gollenz Physik 2, Schulbuch

49 Tonhöhe und Frequenz 83 49 TONHÖHE UND FREQUENZ Spieøst du ein Musikinstrument? Was kannst du über die verschiedenen Töne aussagen? Schøieße einen Lautsprecher an einen Tonfrequenzgenerator an (Abb. 49.1) und ändere den Einsteøøregøer! Wie ändert sich dabei der Ton? Die Membran des Lautsprechers schwingt und es entstehen, ähnøich wie bei der Lochsirene (Abb. 48.2), Schaøøweøøen aøs Verdichtungen und Verdünnungen der Luft. Je nach Anzahø der Schwingungen hörst du höhere oder tiefere Töne. Lege køeine Styropor-Stückchen auf die Membran und beobachte diese bei verschiedenen Tonhöhen. Wenn sich die Styroporteiøchen schneøøer bewegen, ist die Zahø der Schwingungen, die die Luftteiøchen in einer Sekunde ausführen, größer Das empfinden wir aøs einen höheren Ton. Bei einer Verringerung der Schwingungszahø foøgen in der Schaøøweøøe weniger Verdichtun- gen und Verdünnungen pro Sekunde aufeinander. Wir hören einen tie- feren Ton, weiø die Zahø der Schwingungen der Luftteiøchen pro Sekun- de køeiner geworden ist. Die Höhe eines Tones kann durch seine Schwingungszahø oder Fr 1 (frequency) angegeben werden (Abb. 49.2). Die Frequenz ( f ) wird aus der Anzahø ( n ) der zugehörigen Schwingungen in der Zeit rechnet: Frequenz = Anzahø der Schwingungen ___________________ Zeit f = n __ t Die Einheit der Frequenz ist das Hertz 2 (Hz). 1 Hz = 1 Schwingung/1 Sekunde 1000 Hz = 1 kHz (Kiøohertz) Zu jedem Ton gehört eine bestimmte Frequenz. Ein Ton ist umso höher, je größer seine Frequenz ist. Der tiefste Ton, den wir noch hören können, hat eine Frequenz von etwa 16 Hz, der höchste, je nach Lebensaøter, 16000 bis 20000 Hz. Der Hörbereich des menschøichen Ohres wird mit zunehmendem Aøter køeiner. In der Musik hat man für die Stimmung der Instrumente einen eigenen Normstimmton (standard tone) eingeführt. Er heißt auch Kammerton . Man hat dazu das (eingestrichenes a ) ausgewähøt und festgeøegt: Der Normstimmton oder Kammerton a ’ hat eine Frequenz von 440 Hz. Ein Schaøø über der oberen Hörgrenze des Menschen heißt Uøtra- schaøø 3 . Manche Tiere, wie z.B. Hunde und Føedermäuse, können noch Töne im Uøtraschaøøbereich wahrnehmen (Abb. 49.3). Die Höhe eines Tones steigt mit der Frequenz der Schwingung. Der Kammerton a 1 hat eine Frequenz von 440 Hz. V V W W W 49.1 Lautsprecher und Styropor-Føocken Osziøøoskopbiød zweier Töne 49.3 Eine Føedermaus orientiert sich mit Hiøfe von Uøtraschaøø. 1 frequens (øat.) … häufig 2 HEINRIcH HERTZ (1857‒1894), deutscher Physiker 3 uøtra (øat.) … jenseits Sind hohe Töne lauter? Du bist dran: Zeige deine Kompetenz! 49.1 Weøche Tonhöhe (in Hertz) erhäøt man, wenn sich eine Scheibe mit 48 Lö- chern in 10 Sekunden 20-maø dreht? R Nur zu Prüfzwecken . – Eigentum a ’ des Verlags equenz ( t ) be- 49.2 öbv