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Schallstreuung

Grafik:Schallstreuung. Eine von mehreren Verhaltensweisen von Schallwellen, wenn sie auf ein Hindernis treffen.Unter Streuung versteht man eine Reflexion an kleinen Strukturen ohne ausgeprägte Vorzugsrichtung. Sie ist stark frequenzabhängig. Hinweise und Ideen:Kann gemeinsam mit den Schülern im Versuch nachgeprüft werden.Unterrichtsbezug:Schall/Akustik: KenngrößenSchwingungen und Wellen

Medientypen

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Lernalter

11-18

Schlüsselwörter

Optik Schall Welle (Physik)

Sprachen

Deutsch

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Schallbeugung

Schemagrafik:Beugung ist eine typische Verhaltensweise von Schallwellen, wenn sie auf ein Hindernis treffen.Die Beugung von Schallwellen ist ein physikalischer Mechanismus, der für das Eindringen von Schallenergie in akustische Schatten sorgt. Das heißt der Schall ist auch in Bereichen hörbar, die vom direkten Schalleinfall abgeschattet sind, wie etwa hinter Hindernissen. Hinweise und Ideen:Die Beugung des Lichts lässt sich nachweisen, wenn ein paralleles Strahlenbündel einfarbigen Lichts auf einen engen Spalt gerichtet wird. Ein hinter dem Spalt aufgestellter Schirm gibt eine Beugungsfigur (helle und dunkle Streifen, die nach außen an Intensität verlieren).Beim Schall ist ein direkter Bezug zur Alltagswelt der Schüler noch besser möglich: Warum kann man die vor einem Gebäude verlaufende Straße hören, obwohl man dahinter steht?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

Diagramm Optik Schall Welle (Physik)

Sprachen

Deutsch

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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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Lámpara incandescente

Fotografía:
La luz de esta lámpara incandescente es generada por calentamiento de un filamento a altas temperaturas.



En muchas fuentes de luz, por ejemplo, bombillas incandescentes o bombillas de descarga de gas de alta presión, se genera un espectro continuo de luz mediante la superimposición de un gran número de fotones a niveles de energía muy diferentes. Esto significa que el intervalo completo de longitudes de onda está incluido, pero en proporciones diferentes, según la temperatura.
Cabe mencionar que la longitud de onda y la distribución de energía de las bombillas incandescentes se ajustan a la fórmula de radiación de Planck sumamente bien.

Información e ideas:
Ejemplo de cómo las leyes de la física se traducen a aplicaciones técnicas. Los filamentos de doble espiral se utilizan, entre otras razones, para aumentar la superficie radiante.

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Bombilla de xenón para automóvil

Fotografía:
Una bombilla de xenón para automóvil.



Información e ideas:
Un ejemplo de la conversión de energía eléctrica en energía radiante.

Medientypen

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Lernalter

6-18

Schlüsselwörter

Energía

Sprachen

Spanisch

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Energía de excitación de una molécula de agua

Diagrama:
El agua puede absorber energía térmica como vibraciones o movimiento de sus moléculas. Este contenido de energía depende del estado físico: el vapor contiene más energía que el agua líquida, por ejemplo.


El material que nos rodea adopta estados físicos diferentes según la presión y la temperatura (en Kelvin): sólido, líquido o gaseoso. Esto también es pertinente al agua: durante un cambio de fase de sólido a líquido y de líquido a gas, respectivamente, la energía de las moléculas de agua aumenta sin un aumento de temperatura: el diagrama del agua muestra mesetas. Los valores de estas mesetas son aproximadamente 6 kJ/mol (calor de fusión) y 40,7 kJ/mol (calor de vaporización) respectivamente.

Información e ideas:
Ideal para explicar el equilibrio de fases.

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Eddy currents in metal objects

Graphic:
The principle of eddy current brakes.

If a metallic disc moves through a static magnetic field whose field lines are perpendicular to the direction of movement, voltages are induced in the disc and eddy currents form. According to Lenz's law, the induced current generates a magnetic field to oppose the change in magnetic field that produced the current.
The braking effect is examined at the edges of the static magnetic field. At the position where the disc enters the external magnetic field, the current tries to maintain the state "without the magnetic field?. Therefore, the current is directed such that its induced magnetic field offsets the external magnetic field. The fields oppose each other (in the graphic, the induced field is directed "outward?), resulting in magnetic repulsion. The resulting force counteracts the direction of movement, slowing down the disc.
The situation is reversed at the position where the disc exits the magnetic field. The induced current tries to maintain the state "with the magnetic field?. Therefore, it is directed such that its induced magnetic field strengthens the external magnetic field (in the graphic, the induced field is directed "inward?). This results in magnetic attraction. The resulting force once more counteracts the direction of movement, slowing down the disc again.

Information and ideas:
This principle is also applied to eddy current sorting of residual waste containing aluminum.

Medientypen

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Lernalter

13-18

Schlüsselwörter

Electricity Magnetism

Sprachen

Englisch

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Burning candle

Photo:
A burning candle.


Information and ideas:
An example of the conversion of chemical energy into thermal energy.

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Bicycle dynamo

Photo:
A bicycle dynamo.


Information and ideas:
An example of an electricity generator that converts mechanical energy into electrical energy.