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Frequenzdifferenzierung in der ausgerollten Schnecke

Grafik, beschriftet: Hohe Töne werden im vorderen Teil der Schnecke, tiefe Töne dagegen im hinteren Teil wahrgenommen.Da der Hörsinn den Ort der Ableitung der Nerven von den Hörzellen differenziert, erkennt er die Frequenzen. Hinweise und Ideen:Diese Grafik eignet sich gut für eine Überleitung - es werden die Themen “Schall” und “Hören” miteinander verknüpft.Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:SchallwahrnehmungDas menschliche Hörvermögen Kommunikation und VerständigungDer menschliche KörperBau und Leistung eines Sinnesorgans

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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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Echoorientierung bei den Delfinen

Grafik: Delfine nutzen das Echo unter Wasser, um ihre Beutefische zu finden.Der Delfin erkennt genau wie die Fledermaus am Echo, ob Beute in der Nähe ist. Er stößt Klick- und Pfeiflaute unter Wasser aus.Hat der Delfin etwas Interessantes entdeckt, nähert er sich und “klickt” schneller. Dadurch bekommt er ein genaues “Tonbild” von seiner Umgebung.Hinweise und Ideen:Aufbauend auf dem Phänomen des Echos kann an dieser Grafik gezeigt werden, wie Tiere das Echo zum Auffinden von Beutetieren nutzen.Unterrichtsbezug:SinnesleistungenAkustische PhänomeneSchall/Akustik: Hörbereich, Hörgrenze, KenngrößenSchwingungen und Wellen

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Differenzierte Frequenzbereiche der Schnecke

Grafik, beschriftet: Lage der Abtastbereiche für Töne unterschiedlicher Frequenzen im Schneckengang des menschlichen Innenohrs.Die vom Menschen wahrnehmbaren Frequenzen liegen zwischen 16 Hz und 20.000 Hz. Um diese Frequenzen beim Hören zu differenzieren, liegen die Abtastorte für die hohen Töne am Anfang des Schneckengangs, diejenigen für die tiefen Töne an der Schneckenspitze. Hinweise und Ideen:Die Abbildung eignet sich gut dafür, physikalische Grundbegriffe wie Schall, Frequenz und Schwingungen zu erklären bzw. zu wiederholen.Einsetzbar in einem Arbeitsblatt, zur gemeinsamen Erarbeitung über den Beamer oder als Overhead-Folie.Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Der menschliche KörperBau und Leistung eines SinnesorgansSchallwahrnehmungDas menschliche Hörvermögen Kommunikation und Verständigung

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Wie hört der Hai?

Grafik: Der Hai und sein Hörorgan (“Seitenlinienorgan”).Der Hai als Beispiel eines Tieres, das wesentlich mit einem Teil seiner Körperoberfläche hört. Der Verlauf des Hörorgans (“Seitenlinienorgan”) ist eingezeichnet.Hinweise und Ideen:Einstiegsbild ins Thema “Wie verständigen sich Tiere”.Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: Hörbereich, HörgrenzeKommunikation, Verständigung

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Schallreflexion

Grafik:Wenn Schallwellen auf ein Hindernis treffen, können sie ähnlich wie Licht reflektiert werden.Wenn eine Schallwelle auf eine große, harte Oberfläche trifft, tritt eine Schallreflexion auf:Der Schall wird von der Oberfläche reflektiert, wie Licht von einem Spiegel. Hinweise und Ideen:Bezug zur Alltagswelt der Schüler: Echo im Gebirge.Kann gemeinsam mit den Schülern im Versuch nachgeprüft werden.Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und Wellen

Medientypen

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Lernalter

11-18

Schlüsselwörter

Schall Welle (Physik)

Sprachen

Deutsch

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Gießkanne als Trompete

Foto: Kind bläst in eine Gießkanne. So lassen sich relativ laute trompetenartige Töne erzeugen.Durch den zwischen den Lippen ausgepressten Luftstrom wird die Urschwingung erzeugt. Zusätzlich wird das gesamte Luftvolumen in der Gießkanne zum Mitschwingen angeregt: Der Ton wird lauter. Bei bestimmten Tonhöhen schwingt das Kannenvolumen stärker bzw. schwächer mit. Da in unserem Fall bevorzugt die tiefen Töne mitschwingen, klingt die Gießkannentrompete relativ dumpf. Hinweise und Ideen:Leichter Versuch zum Nachmachen. Dann können Parallelen gezogen werden zu diversen Musikinstrumenten, die genau dieses Prinzip nutzen.Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und WellenAkustische Phänomene

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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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Beugung

Grafik: Beugung von Wellen beim Auftreffen auf ein Hindernis.Die Grafik zeigt die möglichen Beugungseffekte in Abhängigkeit von Blendenöffnung und Wellenlänge.Hinweise und Ideen:Auch bei Schallwellen kommt es zur Beugung, zum Beispiel an Hausecken.Weitere inhaltliche Informationen zu dieser Grafik gibt es als Sachinformation auf dem Medienportal der Siemens Stiftung.Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und Wellen

Medientypen

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Lernalter

13-18

Schlüsselwörter

Licht Optik Schall Welle (Physik)

Sprachen

Deutsch

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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

Medientypen

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Lernalter

11-18

Schlüsselwörter

Schall Welle (Physik)

Sprachen

Deutsch

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