20 2.4 Der leiseste Raum der Welt Schallgeschwindigkeit und Raumklang In diesem Abschnitt werfen wir einen Blick auf die Schallgeschwindigkeiten verschiedener Stoffe und sehen uns an, warum leere und eingerichtete Räume unterschiedlich „klingen“. Der Donner kommt immer deutlich nach dem Blitz (B 1.4, S. 7)! Hast du eine Vermutung, warum das so ist? Und kennst du eine Faustregel, mit der du den Abstand zum Blitz abschätzen kannst? Diesen Versuch macht ihr zu zweit. Ihr braucht dazu ein Rohr, etwa das von einem Staubsauger (B 2.27). Eine Person macht knapp vor dem einen Ende dumme Geräusche: Schmatzen, Schnalzen und so weiter. Dann tauscht ihr die Rollen. Wie hört sich das am anderen Ende an? Warum ist das so? Hast du schon einmal ein Echo gehört? Manche Höhlen eignen sich sehr gut dazu (B 2.28). Wie klingt ein Echo? Und wie entsteht es? Sehr knifflig: Kannst du einen Zusammenhang zu den Fragen A 13 und A 14 herstellen? B 2.28 Die riesige Son-Doong-Höhle in Vietnam ist ein perfekter Ort zum Echohören. Zum Größenvergleich: Die winzigen Pünktchen am Boden sind Menschen. Du kannst eine Person auch dann hören, wenn du sie nicht siehst, etwa wenn sie in einem anderen Zimmer ist. Du kannst also um die Ecke hören! Wie ist das möglich? A 13 A 14 B 2.27 Wie verändert sich das Geräusch durch das Rohr? A 15 A 16 Stell dir mal vor, in deiner Nähe schlägt ein wirklich fetter Blitz ein. Warum dauert es ein bisschen, bis du den Donner hören kannst ( A 13 )? Das hat mit den Geschwindigkeiten von Licht und Schall zu tun. Licht bewegt sich mit der höchsten Geschwindigkeit des Universums, nämlich mit 300 Millionen Metern pro Sekunde! Bam! Licht ist so schnell, dass es bei kurzen Distanzen praktisch sofort da ist (B 2.29). Der Schall bewegt sich aber mit etwa 340 Metern pro Sekunde. Für jeden Kilometer braucht er daher ziemlich genau 3 Sekunden. Wenn also der Blitz 1 km weg ist, ist der Donner nach 3 Sekunden da. Ganz allgemein kannst du die Entfernung zum Gewitter also so ermitteln: Zähle die Sekunden zwischen Blitz und Donner. Wenn du diese Zahl durch 3 dividierst, bekommst du die Entfernung in Kilometern ( A 13 ). Nicht nur Gase wie die Luft können den Schall gut leiten, sondern auch Flüssigkeiten und feste Stoffe. Dass zum Beispiel Wasser ein sehr guter Schallleiter ist, kannst du beim nächsten Mal in der Badewanne ausprobieren (B 2.30). Es leitet den Schall so gut, dass sich Wale mit ihren „Gesängen“ über viele hunderte Kilometer unterhalten können. Leider kann deshalb aber auch der ständige von Menschen erzeugte Lärm dazu führen, dass Meerestiere ihre ursprünglichen Lebensräume aufgeben müssen oder dass zum Beispiel Wale stranden. Vielleicht hast du schon einmal in einem Western gesehen, dass Banditen ein Ohr auf Eisenbahnschienen legen!? Weil Eisen den Schall sehr gut leitet, kann man auf diese Weise den Zug schon hören, selbst wenn er noch viele Kilometer entfernt ist. Die sehr unterschiedlichen Schallgeschwindigkeiten einiger Stoffe sind in Tabelle 2.1 zusammengefasst. B 2.29 Streng genommen braucht das Licht für 1 km 0,000003 Sekunden. Das ist so verdammt kurz, dass man sagen kann: Das Licht ist sofort da! B 2.30 Auch Wasser leitet den Schall sehr gut. Probiere das beim nächsten Mal in der Badewanne aus. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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