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 pas003  Prinzip der Schallausbreitung
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 Informationen zum Mediensatz
Dieser Mediensatz dient der Darstellung der Schallausbreitung durch mechanische Modelle.
Die Schallausbreitung von einem Tamburin (Trommel) zum anderen zeigt zunächst, dass die Schallübertragung "unsichtbar" abläuft. Schlägt die ausgelenkte Kugel des ersten Pendels auf das Trommelfell des linken Tamburins, so wird vom Trommelfell des rechten Tamburins die Kugel des dortigen Pendels ebenfalls ausgelenkt, weil das rechte Trommelfell von den Schallwellen des linken Trommelfells angeregt und somit ebenfalls in Schwingung versetzt wird.
Das mechanische Modell zur Stoßweitergabe der Luftteilchen gibt es im Handel als Spielzeug fertig montiert zu kaufen und fasziniert den, der es noch nicht kennt, durch die Tatsache, dass eine äußere ausgelenkte Kugel ihre "Stoßinformation" jeweils an die nächste Kugel weitergibt, dabei "stehen bleibt" und die letzte Kugel dann die Pendelschwingung der ersten Kugel bis zum Umkehrpunkt fortsetzt. Schall wird ähnlich wie bei diesem Modell durch elastische Stöße unter den Luftteilchen weitergegeben. Die Luftteilchen sind dabei nicht ortsfest (aufgehängt), sondern im Raum frei beweglich (siehe Mediensatz und Animation "Aggregatzustände"). Schallschwingungen im hörbaren Bereich haben eine Frequenz von ca. 20Hz bis 20.000Hz, so dass pro Sekunde entsprechend viele Stoßinformationen ausgetauscht werden müssen.
In der Realität ist der Vorgang noch undurchschaubarer, weil die Luftteilchen ja selbst je nach Temperatur mit entsprechend hohen Geschwindigkeiten durch den Raum "flitzen" und die Schallinformation dabei zusätzlich übertragen (überlagernde Bewegungen). Es besteht eine gewisse Analogie zum elektrischen Strom, wo die Elektronen in einem metallischen Leiter je nach Temperatur schneller oder langsamer durch das Metallgitter "flitzen" und die im Vergleich dazu langsame gemeinsame Strombewegung (Driftbewegung) als zusätzliche Bewegungsüberlagerung dazukommt.
Die elektrische Klingel unter einer Glasglocke ist ein weiterer faszinierender Versuch, der zeigt, dass die Luftteilchen für die Schallausbreitung erforderlich sind. Es ist leicht einzusehen, dass die Schallausbreitung gehemmt wird, wenn man Luft aus der Glasglocke herauspumpt und die verbleibenden Luftteilchen dann nicht mehr so viel Schallinformationen durch eben weniger Stöße auf die Glasglocke übertragen können. Da die Glasglocke dabei weniger heftig in Schwingungen versetzt wird, ist letztlich die elektrische Klingel außen (und innen) weniger gut hörbar.
Tipps zum Mediensatz:  Es ist vorgesehen, dass der Schüler das Arbeitsblatt selbst ausfärbt und ergänzt. Sollten Sie mehr Informationen wünschen, so können Sie die Farbfolie im Graustufen-Modus als Kopiervorlage ausdrucken.
Tipps zum Whiteboard-Einsatz:  Die Mediendarstellung kann im Browser mit der Tastenkombination [Strg] + Plustaste oder Minustaste oder mit [Strg] und dem Mausrad vergrößert oder verkleinert werden, um dann erklärend in die projizierte Folie oder das Arbeitsblatt hinein zu arbeiten. Mit der Software des Smartboards / Aktivboards können Medien-Bereiche (vorerst) abgedeckt werden oder weitere Erklärungen angebracht werden. So lässt sich z.B. auch ein Arbeitsblatt in der Projektion einfärben oder (gemeinsam) ausfüllen.
Tipps zur OH-Projektion: Wenn Sie von der Kopiervorlage eine s/w-Kopierfolie erstellen, können Sie diese bei der gemeinsamen Erarbeitung vervollständigen. Die Farbfolie setzen Sie dann eventuell erst bei der Zusammenfassung oder Wiederholung ein.