HTW Chur: Telekommunikation und Informatik: Physik      

P7.07: Wellen, Akustik

Lernziele:

  • Eigenschwingungen als stehende Wellen erkennen und die Frequenz der Oberschwingungen berechnen können.
  • Entstehung und Ausbreitung von Schallwellen kennen und erklären können.
  • Den Dopplereffekt erklären können.
  • Die Polarisation von Wellen ihre Bedeutung kennen.

Ablauf:

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Einführung

Stehende Welle/Eigenschwingungen
Akustik

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Besuchen Sie die Stationen, führen Sie die Experimente aus und machen Sie sich Aufzeichnungen von der Versuchsanlage und vom Ablauf. Notieren Sie auch Ihre Erkenntnisse.

A: Akustik

Metzler: 3.4.5 Stehende Welle / Eigenschwingungen (S. 138 - 143)
Experiment "Stehende Schallwelle" Dunkelkammer
Experiment "Chladnische Staubfiguren" L 26
Experiment: "Kundtsches Rohr" L 26 
und ein applet von W. Fendt

Lautstärke und Phon
Physikalische Grundlagen zum Schall (TU München)
Physiologische Grundlagen, Phonkurve
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B: Eigenschwingungen

Gegeben ist ein elastischer Träger der Länge l (z.B. ein Federseil). Auf diesem Träger sollen Eigenschwingungen erzeugt werden. Berechnen Sie die Frequenz der Oberschwingungen als Funktion der Frequenz der Grundschwingung. (Hilfe in Metzler S. 140).

Experimente mit dem Federseil: L 28
und eine Internetseite zu Stehende Wellen

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C: Doppler-Effekt: 

Metzler S. 128-129. 
Simulationsprogramm: doppler.exe (download) und Applet von W. Fendt (applet)
Herleitung der Formel für die wahrgenommene Frequenz in Abhängigkeit der Geschwindigkeiten von Schallquelle und Beobachter und Frequenz der Schallquelle.

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D: Polarisation von Wellen

Experiment mit dem Federseil (durch den Spalt) L 28

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Literatur:

Metzler Physik
S. 122 ff Entstehung und Ausbereitung von Wellen

Links:

[Folien]

Grundlagen der Akustik: http://www.cpt.fh-hamburg.de/~baran/WS98-99/seminar/Groth/Klangs.htm
Das Ohr: http://www.pcz.uni-dortmund.de/Projekte/unuin/laerm/Ohr/Anatomie/index.htm
Lärm: http://www.pcz.uni-dortmund.de/Projekte/unuin/laerm/Unterrichtsreihe/Seiten/JKMPdefl.htm
Was ist Schall? http://www2.phonetik.uni-muenchen.de/AP/APKap1.html#PhysSchall

26.3.2004 kn