Experiment: Flaschenmusik Material: Mindestens vier gleiche Glasflaschen und Wasser (Abb. 9.1) So geht’s: Fülle in die Flaschen unterschiedlich viel Wasser und puste der Reihe nach gleich stark über die Flaschenhälse. Fülle nun statt Wasser eine andere Flüssigkeit in die Flaschen. Untersuche, wovon der Ton, den du hörst, abhängt. Durch das Blasen über die Öffnung der Flaschen, bewegt sich die Luft darin regelmäßig auf und ab. Eine solche Bewegung nennt man Schwingung. Je mehr Wasser in der Flasche ist, umso schneller ist die Schwingung und umso höher ist der Ton. Das bedeutet, eine schnellere Schwingung führt zu einem höheren Ton und eine langsame Schwingung ergibt einen tieferen Ton. Zu jedem Ton gehört eine bestimmte Frequenz f (Schwingungsanzahl pro Zeit). Ein Ton ist umso höher, je größer seine Frequenz ist. Er hat mehr Schwingungen pro Sekunde als ein tiefer Ton (Abb. 9.2). In der Wissenschaft werden solche Zusammenhänge auch als Bruch aufgeschrieben, die Frequenz = Anzahl der Schwingungen ___________________ Zeit . Die Einheit der Frequenz wird in Hertz (Hz) angegeben. 1 Hz = 1 Schwingung pro 1 Sekunde. Experiment: Das schwingende Lineal Material: flexibles Kunststofflineal So geht’s: Wiederhole das Experiment von Seite 23 und untersuche, wie du die Frequenz verändern kannst. Verändere dafür den Abstand von der Tischkante zum Ende des Lineals und notiere deine Beobachtungen bei unterschiedlichen Abständen. Vergleiche deine Ergebnisse mit Abb. 9.5. Der Hörbereich des Menschen liegt zwischen 16 Hz und 20 000 Hz. Der Bereich über dieser Hörgrenze wird als Ultraschall bezeichnet (Delfine und Fledermäuse (Abb. 9.3) können diese Töne wahrnehmen), der Bereich unter der Hörgrenze wird als Infraschall bezeichnet. In der Abb. 9.4 bekommst du einen ersten Überblick über die Hörbereiche einiger Lebewesen, in Kapitel 12 werden wir noch einmal näher darauf eingehen. Was macht Töne hoch und tief? 9.3 Hörbereiche verschiedener Lebewesen Infraschall Hörbarer Bereich Ultraschall 16 Hz 0 Hz 20.000 Hz 1.000.000 Hz 9.2 Mit der Simulation in der -App kannst du ein Bild von einem hohen (a) und einem tiefen (b) Ton erzeugen. a) b) 9.1 Experiment: Tönende Flaschen 9.4 Hör- und Stimmbereiche verschiedener Lebewesen. junger Mensch Hörbereich Stimmbereich Hörschall Infraschall Ultraschall Angaben in Hertz(Hz) alter Mensch Hund Katze Delfin Fledermaus 10 Hz 100 Hz 1000 Hz 10000 Hz 100000 Hz 20 000 16 50 000 15 65 000 60 120 000 1 000 1100 1100 85 85 450 760 1100 1500 11 000 7 000 120 000 5 000 120 000 16 150 000 150 Ó 8mz9jb 28 9 Tonhöhe und Frequenz Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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