Was kann ich schon?

Bevor es weitergeht, solltest Du folgende Aufgaben lösen können:

• Erkläre, warum man eine Biene summen hört, einen Schmetterling dagegen nicht!
• Formuliere zu den Diagrammen Sätze wie "Ton a ist leiser als ..." oder "Ton b ist höher als …"!
  
• Zeichne das Schwingungsbild eines Tones, der mit der Zeit immer lauter wird! Beschreibe, wie man einen solchen Ton erzeugen kann!
• Zeichne das Schwingungsbild eines Tones, der mit der Zeit immer tiefer wird! Beschreibe, wie man einen solchen Ton erzeugen kann!

Schwierigkeiten? Dann schau mal hier nach!

Alles klar? Dann geht's jetzt weiter:

Akustik erforschen – 3. Schallausbreitung

In bisherigen Physikunterricht hast Du bereits gelernt, wozu man Modelle einsetzt und was ein Modell auszeichnet:

• Ein Modell dient dazu, etwas vereinfacht darzustellen, z.B. um einen Sachverhalt besser erklären zu können.
• Dabei gibt es Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen dem Original und dem Modell: Manche Eigenschaften, die das Original hat, bildet das Modell nicht ab und umgekehrt.
• Man sollte Modell und Original nie verwechseln bzw. nie denken, dass das Modell die Wirklichkeit 100%ig abbildet!

Wir haben z.B. schon mit der Black Box, und dann für die Optik mit dem Lichtstrahl-Modell und dem Fermat'schen Prinzip gearbeitet.

Unsere zentrale Frage lautet jetzt:

Wie muss ein physikalisches Modell aussehen, das das Phänomen der Schallausbreitung erklärt?

Ein historisches Dosentelefon

Arbeitsaufträge:

1. Führe einige kleine Versuche durch und notiere jeweils Deine Beobachtungen genau. Beschreibe jedes Mal vor allem, was Du über die Ausbreitung des Schalls von der Quelle zum Ohr lernst.
   • Kann der Schall auch um die Ecke gehen? Mit welchen Materialien kann man ihn am besten umlenken? Teste an der Versuchsstation aus, wie man Schall am Besten umlenken kann!
   • Kann Schall durch Hindernisse hindurch gehen? Führe z.B. ein Gespräch durch eine geschlossene Tür hindurch!
   • Kann sich Schall auch durch eine Schnur ausbreiten? Baue ein Dosentelefon/Schnurtelefon (ernsthaft oder ironisch) und führe damit ein Gespräch im Flüsterton. Wann funktioniert es besonders gut, wann nicht so gut?
   • Kann sich Schall auch durch Wasser hindurch ausbreiten? Teste z.B. mit zwei Steinen in einem Eimer mit Wasser!
   • Was macht Schall mit der Luft? Schaue Dir auf YouTube das Experiment dieser beiden berühmten Wissenschaftler an!
   • Kann sich Schall auch durch den luftleeren Raum ausbreiten? Beobachte den Versuch, bei dem in einer Vakuumglocke eine Klingel ertönt: Auch hier müssen wir leider auf ein gefilmtes Experiment zurückgreifen, was besonders ärgerlich ist, weil wir danach im Physiksaal auch noch Schaumküsse unter die Vakuumglocke hätten legen können.
2. Notiere Dir: Welche Beobachtungen müsste ein Modell für die Schallausbreitung also erklären können?
3. Beschreibe, inwiefern sich die Beobachtungen in den Versuchen mit Hilfe der folgenden Modelle erklären lassen:
   • Schall breitet sich so aus, wie eine Welle auf einer ruhigen Wasseroberfläche.
   • Schall breitet sich so aus, wie ein Lichttstrahl.
   • Schall breitet sich so aus, wie bei diesen Magnetrollen.
   • Schall breitet sich so aus, wie bei dieser langen Feder.
4. Wo liegen die Grenzen dieser Modelle? Welche der Beobachtungen zur Schallausbreitung können sie also nicht erklären?

Brauchst Du Hilfe?

... dann könntest Du im Schulbuch oder hier ein bisschen lesen.

Zusatz-Arbeitsauftrag (wenn Du Spaß und Zeit hast):

5. Denke Dir ein eigenes Modell aus, beschreibe, inwiefern dieses Beobachtungen zur Schallausbreitung erklären kann und wo seine Grenzen liegen!

Weiter geht's

Fertig? Dann kann's ja mit dem 4. Arbeitsauftrag weitergehen

Wie im Film: die Coolen tragen Masken! Bis hoffentlich bald!
   Euer Florian Karsten

Erstellt von Florian Karsten unter (CC) BY-NC-SA 4.0 auf Basis der Materialien von Monica Hettrich ZPG Physik veröffentlicht unter (CC) BY-NC-SA 3.0 DE, und der Arbeitsgruppe Dialogischer Physikunterricht veröffentlicht unter (C OSL)