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7. Infraschall
•
Die Schreibstimmgabel durch gleichzeitiges
Zusammendrücken beider Zinken und plötzli-
ches Loslassen in Schwingung versetzen.
Die Stimmgabel führt langsame, mit dem Auge
noch gut wahrnehmbare Schwingungen aus. Wird
sie dicht ans Ohr gehalten, so vernimmt man einen
sehr tiefen (gerade noch hörbaren) Ton.
Erklärung: Die Zinken der Stimmgabel schwingen
gegenläufig hin und her und erzeugen in dar um-
gebenden Luft Verdichtungen und Verdünnungen.
Treffen diese auf das Ohr, so wird das Trommelfell
in Mitschwingung versetzt. Man hört einen Ton.
Die Stimmgabel schwingt mit etwa 20 Schwingun-
gen in der Sekunde hin und her. Der tiefste, gerade
noch hörbare Ton hat etwa 16 Schwingungen in
der Sekunde. Schwingungen unter 16 Hertz sind
nicht mehr hörbar. Man bezeichnet sie als Infra-
schall (lat. infra = unterhalb).
8. Ultraschall
•
Die Galtonpfeife anblasen.
Man vernimmt keinen Ton mehr sondern nur ein
zischendes Geräusch.
Ergebnis: Wegen ihrer geringen Länge erzeugt die
Galtonpfeife sehr hohe Töne, die für den Menschen
nicht mehr hörbar sind. Man bezeichnet sie als
Ultraschall (lat. ultra = über).
9. Die Schreibstimmgabel
•
An den Zinken der Schreibstimmgabel den
Schreibstift befestigen.
•
Die Stimmgabel durch Zusammendrücken der
Zinken in Schwingung versetzen und mit dem
Schreibstift gleichmäßig über ein Blatt Papier
auf einer nicht zu weichen Unterlage fahren.
Der Schreibstift zeichnet auf dem Papier eine wel-
lenförmige Linie gleichbleibender Wellenlänge,
aber abnehmender Amplitude auf.
Erklärung: Schall entsteht durch periodische
Schwingung fester, flüssiger oder luftförmiger Kör-
per. Der geometrische Ort der schwingenden Teil-
chen des Körpers in Abhängigkeit von der Zeit liegt
auf einer Wellenlinie (Sinuslinie). Bei einmaligem
Anstoß führen schwingende Körper eine "gedämpf-
te" Schwingung aus (stetige Abnahme der Amplitu-
de). Erfolgt die Energiezufuhr dauernd (Dauerton
einer Autohupe, dauernd angeblasene Orgelpfeife),
so erhalten wir eine ungedämpfte Schwingung
gleichbleibender Amplitude (= Lautstärke).
10. Fortschreitende Wellen
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Die Schlaufe des Wellenseils durch einfaches
Verknoten an einer Türklinge befestigen.
•
Das Seil mäßig straff spannen und mit der
Hand eine ruckartige, seitliche Bewegung aus-
führen.
Vom Bewegungszentrum (Hand) ausgehend, löst
sich eine Welle ab, die mit bestimmter Fortschrei-
tungsgeschwindigkeit am Seil entlang läuft, am
festen Ende reflektiert wird und wieder zum Aus-
gangspunkt zurückkehrt.
Erklärung: Jeder feste, flüssige und luftförmige
Körper führt bei plötzlicher Erschütterung Schwin-
gungen aus, die sich mit einer bestimmten Fort-
pflanzungsgeschwindigkeit im schwingenden Me-
dium ausbreiten.
11. Dopplereffekt
•
Die Leichtmetall-Stimmgabel (1700 Hz) kräftig
mit dem Anschlaghammer des Metallophons
anschlagen, sie kurze Zeit still halten und sie
dann in der Luft rasch hin und her schwenken.
In ruhendem Zustand erzeugt die Stimmgabel
einen kräftigen Ton gleichbleibender Höhe. In
bewegtem Zustand ändert sich die Tonhöhe dau-
ernd. Erfolgt die Bewegung auf das Ohr zu, so er-
höht sich der Ton, erfolgt sie vom Ohr weg, so er-
niedrigt er sich.
Erklärung: Durch den sich verringernden Abstand
der Schallquelle vom Ohr verkürzt sich der zeitliche
Abstand zweier Verdichtungen, da die 2. Verdich-
tung einen kürzeren Weg zum Ohr hat als die erste.
Das Ohr nimmt eine höhere Frequenz wahr. Der
Ton wird höher. Bei der Entfernung der Schallquel-
le vom Ohr werden die zeitlichen Abstände zwi-
schen den Verdichtungen und Verdünnungen ver-
längert. Der Ton wird tiefer.
12. Chladni'sche Klangfiguren
•
Die Chladni-Platte mittels Tischklemme und
Kunststoffklotz am Arbeitstisch befestigen. Die
Platte mit Vogelsand oder ähnlichem bestreu-
en, so dass dieser in dünner Schicht ein Drittel
der Platte bedeckt.
•
Die Platte nun mit einem gut kollophonierten
Geigenbogen genau in der Mitte zwischen zwei
Ecken anstreichen unter gleichzeitiger, leichter
Berührung einer Ecke mit dem Finger der an-
deren Hand.
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Platte mehrmals kräftig anstreichen, so dass sie
in lebhafte, gut hörbare Schwingung gerät.
Beim Anstreichen der Platte vernimmt man einen
ganz bestimmten akustischen Ton. Die Sandkörner
geraten an manchen Stellen in lebhafte Mitschwin-
gung, tanzen auf der Plattenoberfläche auf und
nieder und lagern sich in eigenartigen Klangfiguren
auf der Oberfläche ab.
Erklärung: Auf der Platte bilden sich "stehende
Wellen" aus. Die Platte schwingt beim Anstreichen
nicht einfach als Ganzes auf und nieder sondern
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