18 2.3 Von Hummeln und Gelsen Von hohen und tiefen Klängen Du kennst jetzt schon den Unterschied zwischen lauten und leisen Klängen. In diesem Abschnitt schauen wir uns den Unterschied zwischen hohen und tiefen Klängen an. Lege noch einmal ein Lineal wie in B 2.2 über eine Tischkante. Verändere die Länge des Stücks, das über die Kante steht. Wie verändert sich beim Zupfen die Höhe des Geräusches? Wie verändert sich dabei die Geschwindigkeit der Schwingung? Welchen Zusammenhang kannst du erkennen? Kennst du das Geräusch, das ein Automotor beim Anfahren macht? Es wird immer höher, bis man in den nächsten Gang schaltet. Warum, vermutest du, wird das Geräusch immer höher? Was könnte dieser Effekt mit A9 zu tun haben? B 2.18 Hummel im Anflug Eine Hummel (B 2.18) hat beim Fliegen einen tiefen, angenehm brummenden Klang. Das hohe Summen einer Gelse raubt einem den letzten Nerv. Wie kommt es zu den unterschiedlichen Höhen? Stelle in Zusammenhang mit A9 und A10 eine Vermutung auf. Fledermäuse (B 2.19) sind in der Lage, sogar im Stockdunklen zu fliegen und zu jagen. Man kann ihnen sogar die Augen zubinden und sie fliegen trotzdem ohne Probleme. Wie schaffen sie das? B 2.19 Fledermäuse: Flugkünstler auch in völliger Dunkelheit A 9 A 10 A 11 A 12 Wenn das Lineal in A 9 weit über die Tischkante steht, dann schwingt es langsamer und klingt tiefer. Wenn das Lineal nur wenig über die Tischkante steht, dann schwingt es schneller und klingt höher. Dieser Zusammenhang gilt allgemein: Je schneller eine Schallquelle schwingt, desto höher ist der erzeugte Klang. Je langsamer eine Schallquelle schwingt, desto tiefer ist der erzeugte Klang. Leise und laut bedeuten schwache und starke Schwingungen, hoch und tief bedeuten aber schnelle und langsame Schwingungen (B 2.20). B 2.20 Ergebnisse für den Versuch in B 2.13: Für laut und leise schlägt man die Stimmgabeln unterschiedlich stark an. Für hohe und tiefe Töne bräuchte man zwei verschiedene Stimmgabeln. Wenn du diesen Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit einer Schwingung und Tonhöhe einmal verstanden hast, dann kannst du damit viele Klänge aus dem Alltag erklären. Bei einem Auto erhöht sich zum Beispiel die Höhe des Geräusches beim Wegfahren ( A 10 ). Wieso? Die Kolben in einem Motor (B 2.21) schwingen hinauf und hinunter. Die Ventile öffnen und schließen sich, schwingen also auch hin und her. In einem Motor gibt es somit viele Schwingungen. Je schneller man fährt, desto schneller werden diese Schwingungen und desto höher wird der erzeugte Klang. Logisch, oder? Als Faustregel kann man sagen: Große und schwere Dinge schwingen langsamer als kleine und leichte Dinge. Wenn zum Beispiel ein kleines Stück vom Lineal über die Kante steht, dann schwingt es schneller als a b leiser höher tiefer lauter B 2.21 Ein Automotor mit 4 Zylindern: unten siehst du 4 Kolben, oben 16 Ventile. Alle bewegen sich beim Fahren hin und her. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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