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Geigenkorpus als Resonanzkörper

Foto:Die allseits bekannte Geige als Beispiel, wie die Schwingung einer Saite erst über einen Resonanzkörper auf Hörbarkeit verstärkt wird.Die Schwingung einer Saite ohne Resonanzkörper könnte man kaum wahrnehmen. Deshalb wird die Schwingung auf den Geigenkorpus übertragen, der nun auch noch das in ihm enthaltene Luftvolumen zum Mitschwingen bringt. Material und Form des Geigenkorpus werden so gewählt, dass einerseits eine gute Verstärkung (Resonanz) bei möglichst vielen unterschiedlichen Frequenzen eintritt. Durch die Eigenfrequenzen der einzelnen Teile und die des Gesamtkörpers werden darüber hinaus bestimmte Grund- und Obertöne besonders verstärkt bzw. zusätzlich erzeugt. Es entsteht der individuelle Klangcharakter jeder einzelnen Geige. Hinweise und Ideen:Anhand eines praktischen Beispiels aus der Musik wird die Wichtigkeit von Physik und Akustik auch für Kunst und Kommunikation klar. Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und Wellen

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Schallabstrahlung am Lautsprecher

Video (00:11 Minuten): Offenbar überträgt die sichtbar schwingende Lautsprechermembran ihre Bewegung als Schallwellen auf die Luft.Das Prinzip der Schallerzeugung und der Ausbreitung als Schallwelle in der Luft erkennt man sehr gut am Beispiel der Membran eines Lautsprechers. Übrigens, man sieht nur die tiefsten Töne. Bei den mittleren und hohen Tönen sind die Membranbewegungen so schnell, dass sie unsichtbar sind. Hinweise und Ideen:Zur Vorführung geeignet, aber auch zum Selbststudium der Schüler.Idee: Video erst ohne Ton abspielen und die Schüler sollen raten, was das für ein Geräusch/Ton sein könnte.Unterrichtsbezug:Akustische PhänomeneSchall/Akustik: KenngrößenKommunikation und VerständigungSchwingungen und Wellen

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Schallverstärkung durch Resonanz

Video (00:07 Minuten): Erst ist die Stimmgabel unhörbar leise. Durch Kontakt mit dem Körper der Gitarre wird sie hörbar.Die Stimmgabel überträgt ihre Schwingungen auf den Gitarrenkörper. Der Gitarrenkörper schwingt mit (= Resonanz), der Schall wird von einer größeren Oberfläche ausgestrahlt und wird deshalb besser gehört. Hinweise und Ideen:Den Schülern sollte der Film erst einmal ohne Erklärung vorgeführt werden. Die Schüler können ihre Vermutungen äußern.Anschließend kann die Lösung erarbeitet werden.Unterrichtsbezug:Akustische PhänomeneSchall/Akustik: Kenngrößen

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Sprache als hochkomplexes Schallsignal

Diagramm: Oszilloskop-Kurve des gesprochenen Satzes "It's raining cats and dogs".Die Oszilloskop-Kurve zeigt: In der Sprache überlagern sich praktisch alle Schallarten.Hinweise und Ideen:Zur Ergänzung von Arbeitsblättern und Folien.Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und WellenKommunikation und Verständigung

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Prüfton als reinstes Schallsignal

Grafik: Oszilloskop-Kurve eines periodischen Tons einer einzigen Frequenz (Reinton). Der Ton wurde mit einem elektronischen Tongenerator erzeugt.Einfache periodische Töne enthalten als “Reinton” nur eine einzige Frequenz (monofrequenter Sinuston). Das gibt es nur in der Messtechnik als synthetisch erzeugten “Prüfton”.Hinweise und Ideen:Möglicher Querverweis: Untersuchung von aperiodischen Sprachsignalen mithilfe der Spektralanalyse.Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und Wellen

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Schnecke - einzelne Windung im Schnitt

Grafik, beschriftet: Schnitt durch einzelne Windung des Schneckengangs.Die beschriftete Grafik zeigt einen Schnitt durch einen einzelnen Schneckengang. Beschriftet sind: Vorhofgang, Deckmembran, Schneckengang, Haarzellen der Sinneszellen, Hörnerv, Paukengang.Hinweise und Ideen:Einsetzbar in einem Arbeitsblatt, als Overhead-Folie oder über Beamer. Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Der menschliche KörperBau und Leistung eines SinnesorgansReizaufnahme und InformationsübermittlungSinnesleistungen

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Hai - Hören mit dem ganzen Körper

Grafik: Schnittbild durch das Hörorgan (“Seitenlinienorgan”) des Hais.Der Hai als Beispiel eines Tieres, das wesentlich mit einem Teil seiner Körperoberfläche hört. Legende:(a) Poren(b) schleimgefüllte innere Kanäle (c) Sinneszellen, sog. “Cilien”(d) NervenHinweise und Ideen:Die Grafik eignet sich gut für einen Vergleich mit den Sinneszellen im menschlichen Ohr.Alltagsbezug: Methoden der elektroakustischen Schallaufnahme mit normalem Mikrofon und Oberflächen-Mikrofon.Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Bau und Leistung eines SinnesorgansReizaufnahme und InformationsverarbeitungSinne erschließen die UmweltSchall/Akustik: Hörbereich, Hörgrenze

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Schallausbreitung: Tamburin und Kerze 3

Foto:Die vom Tamburin ausgehenden Schallwellen löschen eine brennende Kerze aus. Drittes von drei Fotos zum Versuch “Tamburin bläst Kerze aus”.Der Versuch “Tamburin bläst Kerze aus” demonstriert eindrucksvoll, wie Schallwellen sich ausbreiten und dass damit eine Bewegung der Luftteilchen verbunden ist.Hinweise und Ideen:Einfacher Versuch, der leicht im Klassenzimmer durchzuführen ist.Weitere inhaltliche Informationen zu diesem Foto gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Akustische PhänomeneSchall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und Wellen

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Was ist eigentlich Schall?

Sachinformation:Das Prinzip der Schallerzeugung und der Ausbreitung des Schalls als Welle in der Luft und im Wasser wird prägnant erklärt.Das Wesen des Schalls wird anhand des Platzens eines Luftballons und einer schwingenden Lautsprechermembran beschrieben. Der Vergleich zur Wasserwelle macht die Unterschiede in der Art der Schwingung klar.Hinweise und Ideen:Zuvor sollten die Experimente zur Schallerzeugung mit schwingenden Körpern durchgeführt werden, damit die Schülerinnen und Schüler die Phänomene besser nachvollziehen können.Unterrichtsbezug:Akustische PhänomeneSchall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und Wellen

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Welche Schallarten gibt es?

Grafik, interaktiv:Die wichtigsten Eigenschaften von Schall und Schallarten können interaktiv mit den Schülerinnen und Schülern erarbeitet werden. Zu vier Schallarten (Ton, Klang, Geräusch und Knall) ist die Schwingungsart des Schallerzeugersgenannt. Die Eigenschaften der verschiedenen Schallarten werden veranschaulicht mit Bild-, Ton- und Filmmaterial.