Experiment: Kleiderbügel Material: ein Drahtkleiderbügel, eine Schnur So geht’s: Knote an die beiden Enden des geraden Teiles eines Drahtkleiderbügels jeweils ca. 50 cm Schnur. Wickle ihre beiden Enden einmal um je einen Zeigefinger, stecke die beiden Fingerspitzen in die Ohren und beuge dich vor (Abb. 8.1)! Bringe den aufgehängten Bügel zum Schwingen und lasse ihn an eine Tischkante stoßen. Stelle vorab eine Hypothese auf, was hier passieren wird und überprüfe diese experimentell. Als Schallgeschwindigkeit bezeichnet man die Geschwindigkeit, mit der sich Schall in einem bestimmten Stoff ausbreitet. Die Schallgeschwindigkeit c beträgt in der Luft etwa 340 m/s. Die Schallgeschwindigkeit ist temperaturabhängig. Je höher die Temperatur der Luft ist, desto höher ist die Schallgeschwindigkeit der Luft. Ebenso ist die Schallgeschwindigkeit auch stoffabhängig. Schall breitet sich in festen Stoffen am schnellsten, in gasförmigen Stoffen am langsamsten aus (Tabelle 8.2). Du bist dran: Überlege gemeinsam mit deinem Sitznachbarn oder deiner Sitznachbarin, warum man bei einem Gewitter den Donner später hört, als man den Blitz sieht! Echos entstehen dadurch, dass Schall zurückgeworfen wird. Der Schall wird von glatten Wänden zurückgeworfen (reflektiert), von rauen Wänden dagegen größtenteils verschluckt (absorbiert). Rufen wir gegen eine Felswand, eine Mauer oder einen Waldrand, hören wir manchmal ein Echo, also einen Widerhall (Abb. 8.3). Um ein Echo zu hören, musst du mindestens 17m vom Hindernis entfernt sein. Je weiter weg die Bergwand ist, desto deutlicher verstehst du das Gerufene als Echo. Fledermäuse nutzen das Echo zur Orientierung und zum Beutefang. Ihre „Schreie„ werden von Wänden oder Gegenständen reflektiert und mit ihren sensiblen Ohren wahrgenommen. Dadurch können sie abschätzen, wie weit sie von einem Gegenstand oder einem Beutetier entfernt sind. Du bist dran: Öffne die Simulation in unserer -App (Abb. 8.4) zur Fledermaus und dem Nachfalter. Nutze die Echoortung der Fledermaus, um den Nachtfalter zu fangen. Du kannst auch probieren als Nachtfalter der Echoortung der Fledermaus zu entkommen. Viel Glück! In der Simulation findest du auch weitere Informationen zur Echoortung. Du bist dran: Beschreibe den Beutefang der Fledermäuse und die Abb. 8.4 mit dem Sender-Empfänger-Modell. Außerdem lässt sich mit Hilfe des Echolots die Tiefe des Meeresbodens bestimmen. Die von einem Sender erzeugten Signale werden am Meeresboden reflektiert. Mit Hilfe des Zeitunterschiedes der ausgesandten und empfangenen Signale, kann die Wassertiefe ermittelt werden (Abb. 8.5). Wie weit ist ein Gewitter entfernt? 8.1 Kleiderbügel-Experiment 8.3 Wahrnehmung eines Echos 17 m Ha 8.4 Fledermäuse orientieren sich mit Hilfe des Echos. Sie senden ein Signal aus, welches vom Beuteobjekt (Zwischensender) zurückgeworfen wird und von der Fledermaus wieder aufgenommen wird (Empfänger). 8.5 Echolot zur Bestimmung der Meerestiefe 8.2 Schallgeschwindigkeiten Schallgeschwindigkeiten in Luft bei 0 °C 332 m/s in Luft bei 20 °C 343 m/s in Wasser bei 20 °C 1485 m/s in Holz ca. 3400 m/s in Eisen ca. 5000 m/s in Glas ca. 5200 m/s 27 8 Schallgeschwindigkeit und Echo Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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