Big Bang 2, Schulbuch

126 Wenn ein Flaschentaucher in 10m Tiefe ist, dann herrschen dort 2bar und im Blut können sich doppelt so viel Gase auflösen wie normalerweise. Auf diese Weise sammelt sich sehr viel gelöster Stickstoff (N 2 ) im Blut an, der der Hauptbestandteil der Luft ist (siehe B 9.30 , S. 72 ), vom Körper aber nicht verwertet werden kann. Beim schnellen Auftauchen perlt dieser Stickstoff aus, so wie das Bläschen in der Limonade. Das Blut beginnt zu schäumen, und das ist eine lebensbedrohliche Situation. Man nennt das Dekompressi- onskrankheit. Kapitel 13 A17 a) tiefer b) höher c) tiefer und leiser d)  lauter e) höher und leiser f) höher und lauter A18  Diese Unke ruft so laut, dass sich sogar Wasserwellen sichtbar wegbewegen, so, als würde ein Stein ins Wasser fallen. Ähnlich bewegen sich auch die Schallwellen in der Luft weg – aller- dings sind diese eben nicht sichtbar. A19  Wenn du gegen den Grashalm bläst, dann kannst du diesen zu Schwingungen anregen, und es entsteht ein ziemlich scharfer und durchdringender Ton. A20  Im Inneren eines Blitzes kann es bis zu unfassbaren 30.000 °C heiß werden. Das ist etwa 5-mal so heiß wie auf der Oberfläche der Sonne! Die Luft dehnt sich dabei sehr schnell und sehr stark aus und drückt die Umgebungs- luft zusammen. Diese Verdichtungen laufen als Schallwellen vom Blitz weg ( B 15.28 ). Ein Knall ist ein sehr kurzes Geräusch. Er setzt sich also aus vielen Frequenzen zusammen. Die Schwin- gung hat aber, wie bei jedem Geräusch, kein wiederkehrendes Muster. A22  Es ist wie bei der Gitarre: je größer die Spannung der Gummiringerln, desto höher der Ton, weil mit der Spannung die Frequenz steigt. Die Schachtel wirkt als sogenannter Resonanz­ körper und erhöht die Lautstärke, ähnlich wie der Klangkörper einer Gitarre. A23  Wenn die Finger über den Faden rutschen, erzeugen sie Schwingungen. Diese werden vom Faden auf den Becher über­ tragen, der wie ein Resonanzkörper wirkt (siehe A22 ) und diese Schwingungen verstärkt. Dadurch entsteht ein ziemlich lautes Geräusch. A24  Die Flaschen wirken als Resonanzkörper (siehe auch A21 und A22 ). Entscheidend dabei ist aber nicht die Größe der Flasche, sondern die Länge des Hohlraums. Deshalb klingt die leere Flasche am tiefsten (längster Hohlraum) und die bis oben angefüllte am höchsten (kürzester Hohlraum). A25  Beim Einfüllen entstehen Schwingungen, die vom Resonanz- körper der Flasche verstärkt werden. Weil der Hohlraum immer kürzer wird, wird der Ton immer höher (siehe A24 ). A26  Der Effekt ist umso besser, je näher beide Personen an der Wand stehen. Die Schallwellen werden an dieser nämlich zigmal reflektiert und laufen so knapp an der Wand um die Kuppel herum ( B 15.29 ). Wenn sich der Zuhörer in der Nähe der Wand befindet, kann er das Flüstern hören. B 15.28 B 15.29 A27  Falsch! Die Schallgeschwindigkeit beträgt bei Zimmertempe- ratur 340m/s. Das ist aber nicht die Geschwindigkeit, mit der die Moleküle schwingen, sondern die, mit der sich die Verdichtungen in der Luft ausbreiten. Die Schwinggeschwindigkeit ist unfassbar klein. Bei Geräuschen, die du gerade noch wahrnehmen kannst, liegt diese bei unglaublich winzigen 0,1mm/h! Mit diesem Tempo bräuchtest du von Wien nach Salzburg über 300.000 Jahre – eine Schnecke ist dagegen ein Sportwagen! (Anm.: Natürlich schwingen die Moleküle hin und her und nicht in eine Richtung.) A28  Dabei handelt es sich um „akusti- sche Spiegel“, mit denen man Flüstern über weite Strecken übertragen kann ( B 15.30 ; siehe auch A26 ). Wenn man sich im richtigen Abstand befindet, werden die Schall- wellen beim Reflektieren so gebündelt, dass sie parallel weglaufen. Bei der anderen Schüssel laufen sie wieder in einem Punkt zusammen. Die Form der Schüsseln entspricht der von Satellitenschüsseln, also einem Paraboloid. A29  Ein Schallkopf produziert Ultraschallwellen, die in den Körper hineinlaufen ( B 15.31 ). Diese werden dann im Inneren reflektiert und zurückgewor- fen. Die zurückgeworfenen Wellen, also gewissermaßen das „Echo“, werden ausgewer- tet und mit Hilfe eines Computers in 3d-Bilder „übersetzt“. Wenn man die Bilder in Echtzeit darstellt, also dem Baby live zusehen kann, spricht man von „4d“. Die „4. Dimen- sion“ ist also quasi die „Liveschaltung“. A30  Beim Flüstern bildet sich im Bereich der Stellknorpel ein kleines Dreieck ( B 15.32 ), durch das die Luft strömt. Auf diese Weise wird ein Geräusch erzeugt, die Stimmbänder schwingen dabei aber nicht. Bei Heiserkeit sind die Stimmbänder entzün- det und verschleimt und erzeugen daher einen anderen Klang. A31  Vereinfacht gesagt hat es mit der Schallgeschwindigkeit von Helium zu tun, die etwa 2,8-mal so groß ist wie die von Luft ( T 13.1 , S. 99 ). Dadurch bilden sich andere Obertöne aus. Es ist etwa so wie in B 13.21 , S. 102 . Der Klang unten wäre die normale Stimme, der oben die Helium-Stimme. Die Schallgeschwindigkeit von Schwefel- hexafluorid ist viel geringer als die von Luft und ruft den gegen­ teiligen Effekt hervor. A32  Es gibt stimmlose Mitlaute, die entweder durch Strömungs- geräusche erzeugt werden (f, s oder sch) oder durch explosions­ artiges Ausströmen der Luft (p, t und k). Bei ihnen schwingen die Stimmbänder nicht mit. Dann gibt es Mitlaute, bei denen auch der Klang der Stimmbänder dazukommt, etwa bei b, d oder g und bei m und n, bei denen ein Teil der Luft durch die Nase strömt. Der Übergang zu den Vokalen ist aber nicht scharf abzugrenzen. A33  Eine Erhöhung um 10dB nimmst du immer als Verdopplung der Lautstärke wahr. Von 20 auf 80dB sind es sechs Verdopplungen. Schreien ist also 64-mal so laut wie Flüstern. B 15.30 B 15.31 B 15.32 Vereinfachte Darstellung der Stimmbänder. Lösungen Kapitel 12–13 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv