Akustik 9 MINT

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Schallerzeugung

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Schallerzeugung

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Zusammenhang von Schall und Schwingungen

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Zusammenhang von Schall und Schwingungen

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Schall= Materie wird in mechanische Schwingungen versetzt
-Bedeutet Teilchen bewegt sich um die ursprüngliche Ruhelage hin und her
Schall besteht aus Schwingungen

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Beispiel:

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Die Wellenmaschine erzeugt Schwingungen welche zu einem Geräusch führen, welcher sich dann in Schallwellen im Raum ausbreitet

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Schall erzeugt man dadurch, indem man beispielsweise einen Körper zu elastischen Schwingungen anregt.

Schwingungseigenschaften

Schwingungseigenschaften

Tonhöhe

Tonhöhe

n = Anzahl der Schwingungen
f = Frequenz [Hz] Anzahl der Schwingungen pro Sekunde
T = Schwingungsdauer (Dauer einer Schwingung) [s]
a = Amplitude [m] Schwingungsweite (dB)

1.

Die Tonhöhe wird durch die Frequenz der Schwingungen, bestimmt. Je größer die Frequenz der Schwingungen ist, desto höher ist der Ton. Töne von 50 Hz oder 100 Hz nehmen wir als tiefe Töne wahr. Töne mit Frequenzen von 2 000 Hz oder 5 000 Hz empfinden wir als hohe Töne. Die tiefsten vom Menschen wahrnehmbaren Töne liegen bei 16 Hz, die höchsten bei 20 000 Hz.

2.

Lautstärke

Lautstärke

3.

4.

Die Lautstärke wird durch die Amplitude der Schwingungen bestimmt. Je größer die Amplitude der Schwingungen ist, desto lauter ist der Ton. Die Lautstärke gibt an, wie laut oder leise wir Schall empfinden, sie wird in Dezibel kurz für dB angegeben. Geräusche bis etwa 30 dB empfinden wir als ruhig. Ständiger Lärm von über 85 dB kann längerfristig zu Hörschäden führen.

Teilchenmodell der Luft

Teilchenmodell der Luft

- durch das Anschlagen der Saite, werden die Luftteilchen in Schwingungen versetzt

- die Luftteilchen stoßen sich gegenseitig an

- es gibt Bereiche mit mehr Luftteilchen und Bereiche mit weniger Luftteilchen

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Darstellung der Luftteilchen (mithilfe von Magneten):

~Eigenschaften von Wellen~

Amplitude

Je leiser ein Ton, desto kleiner ist seine Amplitude. Die Amplitude ist die maximale Auslenkung einer Schwingung. Die kleinste Auslenkung einer Schwingung nennt man Amplitude.

Periode/Periodendauer

Die Periode T einer Welle ist diejenige Zeit, die zwischen der Ankunft zweier aufeinanderfolgender Berge (oder Täler) an einem Ort vergeht.

Frequenz

Die Frequenz (f) gibt die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde an. Sie ist der Kehrwert der Periodendauer.
Jede Schallquelle hat eine eigene bestimmte Frequenz.
1 Hz = 1 Schwingung pro Sekunde = 1/s.
Vom gesunden Ohr werden nur Schallwellen mit einer Frequenz zwischen 0 bzw. 20 und 16.000 bis max. 20.000 Hertz wahrgenommen.

Je höher die Frequenz - also die Häufigkeit, mit der eine Schallwelle in der Sekunde schwingt, desto höher klingt der Ton.