Big Bang 2, Schulbuch

99 13.1 Entstehung und Ausbreitung des Schalls Damit Schall entsteht , muss etwas schwingen . Das können die Flügel von Insekten sein, ein Lineal am Tisch, die Membran eines Lautsprechers oder eine Stimmgabel, um nur ein paar Beispiele zu nennen. Je stärker die Schwingungen, desto lauter ist der erzeugte Ton. Je mehr Schwingungen pro Sekunde, desto höher ist der erzeugte Ton ( A3 ; B 13.7 ). Wie sich die in B 13.4 aufgezeichneten Schwingungen bei unterschiedlicher Lautstärke ( a ) und Tonhöhe ( b ) verhalten B 13.7 Das Lineal , das nur knapp über die Kante steht, schwingt schneller und klingt daher höher als eines, das weit darüber ragt ( A1 ). Eine Biene schlägt 200-mal pro Sekunde mit den Flügeln und erzeugt einen wohl- klingenden tiefen Klang, während eine Gelse mit 600 Schlägen pro Sekunde nervig klingt ( A2 ). Die Schwin- gungen pro Sekunde nennt man auch Frequenz und gibt sie, zu Ehren des deutschen Physikers Heinrich Hertz , in Hertz (Hz) an. Der Mensch ist in der Lage, Frequenzen zwischen etwa 16 und 20.000Hz wahrzu- nehmen, wobei die obere Grenze mit dem Alter stark absinken kann ( 1  Info: Delphin, Blauwal und Co. ). Delphin, Blauwal und Co. Unterhalb der hörbaren Frequenzen spricht man von Infraschall . Du kannst diesen aber eventuell im Körper als Vibrationen spüren. Elefanten, Giraffen und Blau­ wale nutzen Infraschall zur Verständigung. Den Bereich oberhalb der hörbaren Frequenzen nennt man Ultra­ schall . Hunde, Mäuse, Ratten, Delphine oder Fleder- mäuse (siehe B 1.7 , S. 7 ) können in diesem Bereich hören. In der Medizin spielt Ultraschall eine große Rolle, weil man durch Reflexion Aufnahmen aus dem Inneren des Körpers machen kann ( B 13.8 ). Eine 3d-Ultra- schallaufnahme eines Babys im Vergleich mit einem Foto nach der Geburt B 13.8 B 13.9 Wie kommt aber der Schall von einer Schall­ quelle zu deinen Ohren? Durch eine Schallwelle . Sehen wir uns das am Bei- spiel einer Stimmgabel an ( B 13.9 ). Wenn sich die Zin- ken nach außen bewegen, wird die Luft zusammen- geschoben und verdichtet ( a ). Der Druck ist dort hö- her. Wenn sich die Zinken nach innen bewegen, hat die Luft plötzlich mehr Platz und wird verdünnt ( b ). Der Druck ist dort niedriger. Eine Schallwelle be- steht aus abwechselnden Verdichtungen und Verdün­ nungen der Luft, die sich mit Schallgeschwindigkeit ( T 13.1 ) von der Quelle wegbewegen. Auch Flüssigkeiten und Festkörper leiten nach diesem Prinzip den Schall weiter ( T 13.1 ). Deshalb hörst du auch unter Wasser sehr gut ( B 13.10 ) und kannst den Schall beim Dosentelefon durch die gespannte Schnur übertragen ( A4 ). Der springende Punkt ist der, dass sich Schallwellen immer nur in Stoffen ausbreiten können. Im Vakuum des Weltalls gibt es nichts, und deshalb ist es dort komplett still. Weil lautlose Explosionen jedoch langweilig sind, stellt man das in Filmen zu Gunsten der Action absichtlich falsch dar ( A6 ). Es lohnt sich aber, dass du dir diesen Fehler hin und wieder mal bewusst machst. B 13.10 Wasser leitet den Schall sehr gut. Probier’s beim nächsten Wannenbad mal aus! Schwefelhexafluorid (SF 6 ; siehe A31, S. 106) 150m/s 540 km/h Luft 343m/s 1235 km/h Helium 971m/s 3496 km/h Wasser 1484m/s 5342 km/h Beton bis 3845m/s 13.842 km/h Stahl bis 5920m/s 21.312 km/h Diamant 18.000m/s 64.800 km/h Einige Beispiele für Schallgeschwindigkeiten in verschiedenen Medien bei 20 °C T 13.1 Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv