Akustik - Einzelsatz

Versuchsmaterial

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Versuchsvorschläge

• Fourieranalyse
• Schallgeschwindigkeit
• Schwebungen mit Mikrofon und Stimmgabel

Für den Versuch wird ein Notebook benötigt, das Sie bei Bedarf mitbuchen sollten. Wie immer bei Einzelsätzen mit Laptop: Falls kein Beamer zur Verfügung steht, sollte dieser unabhängig ebenfalls gebucht werden, um das Laptopbild den Schülerinnen und Schülern sichtbar machen zu können.

Fourieranalyse

Die Fouriertransformation einer Zeitfunktion wird in der Schulmathematik in der Regel nicht behandelt. Beschränkt man sich jedoch auf eine mehr phänomenologische Beschreibung des Versuches, können die Ergebnisse durchaus eine Reihe von "Aha"-Erlebnissen bieten. Das Auswerteprogramm ermöglicht auf einfache Weise die Fouriertransformation der aufgezeichneten Schwingung. Dadurch lassen sich sinusförmige Schwingungen, aus mehreren Schwingungen zusammengesetzte Töne und auch die menschliche Stimme analysieren. Viele staunen, wie schlecht - oder wie gut - mancher den Ton einer Stimmgabel trifft. Grundlagen des physikalischen Teils der Musik, wie z.B. das Wesen von Obertönen oder Klängen bis hin zu Problemen temperierter Stimmung lassen sich hier erklären.

Schallgeschwindigkeit

Die Schallgeschwindigkeit wird gemessen, indem man zwei Stativstangen aufeinanderschlägt und die Laufzeit dieses Knalls zwischen einem Mikrofon 1 und einem zwei oder drei Meter entfernten Mikrofon 2 bestimmt. Der Versuch ist schnell und einfach durchzuführen.

Schwebungen mit Mikrofon und Stimmgabel

Schwebungen akustischer Schwingungen können beobachtet werden, wenn man zwei Stimmgabeln anschlägt, die sich etwas in der Frequenz unterscheiden und die zwei Töne mit einem Mikrofon aufnimmt. Das Rechnerprogramm erlaubt die Bestimmung der Schwebungsfrequenz und die Bestimmung der Mittenfrequenz.