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 pas100  Maßeinheiten in der Akustik
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 Informationen zum Mediensatz
Dieser Mediensatz dient der Darstellung der Maßeinheiten der Akustik auf dem Niveau der Sekundarstufe 1.
Der Schalldruck p: Schall besteht darin, dass Luftteilchen aufeinanderprallen und dabei die Schallschwingungen aneinander weitergeben. Dass dabei auf der beschallten Fläche ein Druck entsteht, ist leicht einsehbar. In der Realität ist es aber so, dass die Gasteilchen der Luft grundsätzlich bereits in Bewegung sind, je schneller, desto höher die Temperatur ist (siehe Mediensatz zu den Aggregatzuständen apwl101) und dabei den allseitig wirkenden Luftdruck verursachen, während der (zusätzliche) Schalldruck selbst so gering ausfällt, dass er nur mit komplizierten Messmethoden (z.B. einer Rayleigh-Scheibe an einem Torsionsfaden) nachgewiesen werden kann. Die Maßeinheit im MKS-System ist die des Drucks (Newton pro Quadratmete ).
Die Schallintensität J gibt an, wieviel Leistung pro Quadratmeter erreicht wird und hat die Maßeinheit Watt pro Quadratmeter. Dabei ergeben sich sehr geringe Messwerte im Bereich von etwa 10 Watt / m2 bis 1 Watt / m2 im Bereich zwischen Flüstern und Schmerzschwelle des menschlichen Gehörs.
Dezibel (dB) hat man zwar oft schon mal gehört, der Schallintensitätspegel L ist aber dennoch etwas schwierig zu durchschauen, zumal er eine logarithmische Skala* hat und eine Verhältnisgröße (eigentlich nur ein Faktor ohne Maßeinheit) ist. Wenn man von Dezibel spricht, vergleicht man genau genommen zwei Schallquellen oder Schallstärken miteinander. Dass auch noch der Faktor 10 in dieser Maßeinheit steckt, macht die Sache zusätzlich etwas komplizierter. Deshalb sind zwei Beispiele (30dB <=> 1.000-fache Schallstärke und 50dB <=> 100.000-fache Schallstärke) angegeben. Man erkennt daraus, dass man den dB-Wert zunächst durch 10 teilen muss, um dann daraus die Hochzahl der Zehnerpotenz der Schallstärke zu erhalten.
Der Lautstärkepegel LN in Phon ist zwar in aller Munde, wenn es um Lärm geht, andererseits aber noch komplizierter definiert, da er vom menschlichen Gehör aus interpretiert werden muss. Nun ist unser Ohr aber nicht auf dem gesamten Frequenzbereich gleich empfindlich, so dass man 1.000 Hz als "Referenzfrequenz" gewählt hat, um den Schalldruck einer Schallquelle in das Verhältnis zur Hörschwelle des Ohrs zu setzen. Es handelt sich wieder um eine logarithmische Maßskala*, zu der einige Beispielwerte angegeben sind. Die sogenannte Reizgrenze des menschlichen Ohrs liegt bei ca. 4 Phon. Das bedeutet, dass man grundsätzlich überhaupt erst ab diesem Wert Schall wahrnehmen kann. Bei der Schwerzschwelle von ca. 130 Phon wird das Ohr mit Sicherheit bleibende Schäden haben.
* eine logarithmische Skala hat in gleichen abständen nicht die Werte 1; 2; 3... , sondern 1; 10; 100; ... (Zehnerpotenzen).
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.