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 pas021  Effekte bei bewegten Schallquellen
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 Weitere Empfehlungen zum Themenbereich ...
 pas001  Schallentstehung
 pas002  Frequenz und Amplitude
 pas003  Prinzip der Schallausbreitung
 
 
 
 
 Informationen zum Mediensatz
Dieser Mediensatz dient der Darstellung folgender Effekte bei bewegten Schallquellen:
Doppler-Effekt: Bekanntlich ändert sich die Frequenz einer Tonquelle, die sich an einem "Zuhörer" vorbeibewegt. Ein hupendes Fahrzeug oder ein Einsatzfahrzeug klingt zunächst in höherer Tonhöhe, solange es auf uns zufährt und anschließend in tieferer Tonhöhe, während es sich von einem wegbewegt. Die Ursache des Doppler-Effekts liegt darin, dass die Abstände der "Wellenberge" einer Tonschwingung gestaucht werden, weil der Schall ständig weniger Weg zurückzulegen hat. Damit ändert sich für den stehenden Beobachter die Schwingungsdauer und somit auch die Tonfrequenz. Ist das Fahrzeug an uns vorbei, so hat der Schall ständig mehr Wegstrecke zurückzulegen, so dass die Abstände der "Wellenberge" gestreckt werden. Eine größere Schwingungsdauer ist dabei die Folge und die Frequenz des Schalls nimmt ab.
Flug durch die Schallmauer: In der folgenden Bildserie wird erarbeitet, an welchen Stellen die Wellenberge einer Tonschwingung momentan gleichzeitig sind, wenn ein Flugzeug (als Tonquelle) steht, langsamer als die Schallgeschwindigkeit fliegt, oder gerade die Schallmauer erreicht hat. Bei einer stehenden Schallquelle ergeben sich dabei konzentrische Kreise um die Schallquelle. Bei einer bewegter Schallquelle ergibt sich der bereits erwähnte Doppler-Effekt. Die Kreismittelpunkte verschieben sich entsprechend, bis für vFlugzeug = vSchall die Schallmauer errreicht ist und dann all diese Kreise einen gemeinsamen Punkt (an der Spitze des Flugzeugs) haben. Es entsteht dann der "Mach'sche Kegel" und am Boden wandert eine gekrümmte sogenannte Knall-Linie hinter dem Flugzeug her. Ein Überschallflugzeug kann dann zunächst noch nicht akustisch wahrgenommen werden. Erst nachdem die Knall-Linie an uns mit dem bekannten Überschallknall vorbeigewandert ist, kann man dann die Flug-Geräusche des Flugzeugs hören.
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.