Akustische Phänomene

Schall und seine Eigenschaften

• Schallquellen schwingen: Saite, Stimmbänder, Lautsprechermembran, Stimmgabel. Die Schwingung überträgt sich auf die Luft und wandert als Schallwelle (Verdichtungen und Verdünnungen) zum Ohr.
• Schall braucht einen Stoff als Träger – im Vakuum herrscht Stille (Weltraum!). Auch Wasser und Festkörper leiten Schall, oft besser als Luft.
• Tonhöhe: je größer die Frequenz (Schwingungen pro Sekunde, Hertz), desto höher der Ton. Mensch hört etwa \(20\,\mathrm{Hz}\) bis \(20\,000\,\mathrm{Hz}\) – im Alter weniger.
• Lautstärke: je größer die Amplitude der Schwingung, desto lauter (gemessen in Dezibel). Ab etwa \(85\,\mathrm{dB}\) drohen auf Dauer Hörschäden.
• Ton = regelmäßige Schwingung einer Frequenz, Klang = Grundton + Obertöne, Geräusch = unregelmäßiges Gemisch, Knall = kurzer, starker Impuls.

1. Warum sieht man bei einem Gewitter den Blitz vor dem Donner?
   Lösung

   Licht ist fast augenblicklich da, Schall braucht für jeden Kilometer etwa 3 Sekunden.
2. Ein Lineal wird über die Tischkante gehalten und angezupft. Wie ändert sich der Ton, wenn man es kürzer überstehen lässt – und warum?
   Lösung

   Kürzeres Ende schwingt schneller (höhere Frequenz) – der Ton wird höher.
3. Warum hören Astronauten auf dem Mond eine Explosion nicht, sehen sie aber?
   Lösung

   Ohne Atmosphäre gibt es kein Medium, das die Schallwelle überträgt; Licht braucht kein Medium.

1. Baue ein Schnurtelefon aus zwei Bechern und untersuche: Wann funktioniert es gut, wann nicht? Erkläre mit der Schallleitung in Festkörpern.