Arbeitsblatt: Akkustik

6. Versuche in die Tabelle je eine Schallwelle für einen Ton, einen Klang, ein Geräusch und einen Knall zu zeichnen. Gib zudem ein passendes Beispiel an. Ton Klang Geräusch Knall Zeichne die richtige Schallwelle. Beschreibe das Aussehen der Schallwelle in deinen Worten. Klebe das richtige Bild ein. Was klingt so? Zeichne die richtige Schallwelle. Beschreibe das Aussehen der Schallwelle in deinen Worten. Klebe das richtige Bild ein. Was klingt so? Ordne richtig zu. Schreibe die folgenden Begriffe den richtigen Kästchen zu. Knall Klang Ton Geräusch Ordne richtig zu. Schreibe die folgenden Begriffe den richtigen Kästchen zu. Knall Klang Ton Wie kann Schall erzeugt werden? Geräusch Versuche mit Hilfe deiner gemachten Beobachtungen zu erklären, warum man mit der Stimmgabel Töne erzeugen kann. Hefteintrag 3. Ohne Schwingung gibt es keinen Schall Wenn man ein Lineal anzupft, sieht man, wie Schall entsteht. Zuerst wird das Lineal aus seiner Ruhelage nach unten gezogen und dann losgelassen. Sofort federt das freie Ende zurück – doch nicht nur bis zur Ruhelage, sondern weiter nach oben. Dies wiederholt sich in einer einzigen Sekunde viele Male. Das freie Ende zittert auf und ab oder es vibriert. In der Physik sagt man: Das Lineal schwingt. Schall entsteht durch rasche Schwingungen eines Körpers (Gitarrenseite, Luft in einer Pfeife oder die Membran eines Lautsprechers). Nach Art der Schwingungen unterscheiden wir drei Schallarten: Schwingt die Schallquelle gleichmässig hin und her, hören wir einen Ton oder Klang (z.B. Stimmgabel). Von einem Knall sprechen wir, wenn die Schallquelle nur einmal stark angestossen wird und die Schwingungen gleich wieder aufhören (z.B. Startschuss, Explosion). Ein Geräusch entsteht, wenn die Schallquelle unregelmässig schwingt (z.B. Reissen von Papier, Maschine). Kehlko pf 6. Posten: Kehlkopf Vorgehen: Stimmmus kel Berühre deinen Kehlkopf mit drei Fingerspitzen und sprich gleichzeitig. Was stellst du fest. Der Kehlkopf bildet den Übergang vom Rachen zur Luftröhre. Von außen sieht man beim Menschen in der Mitte des Halses den Adamsapfel. Wenn wir schlucken, beobachten wir, wie sich der Kehlkopf jedes Mal ein Stück aufwärts bewegt und anschliessend in seine Ruhelage zurückkehrt. Der Kehlkopf hat zwei Funktionen. Zum einen schützt er die Luftröhre vor Speisestücken, indem beim Schlucken der Kehlkopf vom Kehldeckel verschlossen wird. Zum anderen regulieren die Stimmlippen den Strom der Atemluft und erzeugen durch ihre Schwingungen Töne bzw. die menschliche Stimme. Fülle richtig in die Kästchen: Stimmbänder – Luftröhre – Kehldeckel Welche beiden wichtigen Funktionen erfüllt der Kehlkopf? 1. 2. Hohe und tiefe, laute und leise Töne 1. Lies den folgenden Text gut durch. 2. Schneide die Grafiken aus und klebe sie in die richtigen Felder der Tabellen. Eine Schwingung pro Sekunde (Frequenz) wird 1 Hz genannt. Je höher die Schwingungszahl ist, desto höher klingt der Ton. Die Grösse des Ausschlags einer Schwingung wird Amplitude genannt. Je grösser die Amplitude ist, desto lauter ist der Ton. Hinweise 1: Hinweis 2: tiefer Ton wenig Hz (Hertz) Hoher Ton Bassgeige Piccoloflöte leiser Ton lauter Ton Zarte Geigenton Trompetenstoss Wale und Delfine Eine Welt voller Töne Delfine und Wale (Cetaceen) besitzen ein extrem gutes Gehör, wahrscheinlich hören nur wenige Wesen auf diesem Planeten besser als sie. Bester Durchblick dank Schall Delfine und Wale leben im Wasser. Dieses Element ist deutlich weniger lichtdurchlässig als Luft. In 8 bis 10 Metern Tiefe sind nur noch 10% des oberflächennahen Lichts vorhanden. In der Finsternis der Tiefe oder auch nachts sind auch die besten Augen weitgehend nutzlos. Im Wasser breitet sich der Schall vier fünfmal schneller aus als in der Luft. Dieser Schall ist für Delfine und Wale kilometerweit zu hören. Die Funktion der Echolokalisation (Echolot) beim Delfin Deshalb „sehen Delfine mit ihren Ohren. Die Delfine bilden die Laute im Nasengang unterhalb des Blaslochs durch das komplexe Zusammenspiel verschiedener Muskeln und Organen. Stimmlippen: Schlitzartige verknorpelte Durchgänge im Nasengang unterhalb des Blaslochs verschiedene Luftsäcke und Muskeln Wenn der Delfin durch die Stimmlippen Luft presst, schlagen diese aufeinander und versetzten das umliegende Gewebe in Schwingung. So werden Schallwellen erzeugt. Wir Menschen hören dies als „Klicken. Die nach vorne ausgerichtete Schädeldecke reflektiert die Schallwellen und diese werden nach vorne zur Melone gerichtet. Die Melone bildet die Stirn der Tiere und ist mit einer fetthaltigen Substanz gefüllt. Die Melone bündelt die Schallwellen nach vorne. Diese werden ausgesandt. Aufnahme des Echos (Schalls) Der Schall wird bei Delfinen nicht über die Ohrmuschel und den Gehörgang aufgenommen, da sie beides nicht haben. Der Schall wird über den Unterkiefer aufgenommen und an das Innenohr weitertransportiert. Da Delfine und Wale sehr soziale Tiere sind, spielt Kommunikation per Schall auch im Miteinander der sozialen Gruppen eine zentrale Rolle. Delfin-Geklicker Delfine verständigen sich mittels hoher und sehr hoher Frequenzen. Ein Großteil ihres Schallspektrums befindet sich im Ultraschallbereich, ist also für Menschen nicht direkt wahrnehmbar. Sie dienen vornehmlich der Echolokation, also der Orientierung. Kurze Schallimpulse werden in schneller Abfolge abgegeben (bis zu 1000 clicks pro Sekunde!) und das Echo aufgefangen und analysiert. Auf dieser Basis entsteht ein Bild– ganz ähnlich wie bei Fledermäusen oder einem Ultraschallgerät. Dabei übertrifft die Genauigkeit der Delfin-Echolokation bei weitem jede vom Menschen entwickelte Technik. Arbeitsauftrag: Betrachte das Bild mit der Beschriftung genau. Was hat dieses Plakat mit der Echolokalisation der Delfine und Wale zu tun? (Echolot Randnotizen: (Wer? Wo? Wann? Wie? Warum?) Wie orientiert sich die Fledermaus? Arbeitsauftrag: a) Lies den Text aufmerksam durch und markiere wichtige Informationen. Anschliessend schreibst du als Randnotizen Stichwörter. b) Zeichne unten in die Skizze die ausgesendeten und die empfangenen Schallwellen ein. Fledermäuse gehören zu den bedrohten Tieren. Beinahe alle in der Schweiz lebenden Fledermausarten sind gefährdet, weil ihr Lebensraum immer mehr zerstört und eingeengt wird. Fledermäuse gehören zur Gruppe der Säugetiere und zeigen viele interessante Besonderheiten. 1. Besonderheit Sie „sehen mit den Ohren und orientieren sich selbst bei völliger Dunkelheit hervorragend durch Ultraschall. Dazu verwendet sie viele Töne, die das menschliche Ohr nicht wahrnehmen kann. Wir können nur Töne hören, wenn die Schallquelle nicht öfter als 18000 mal pro Sekunde schwingt. Fledermäuse können wesentlich höhere Töne wahrnehmen. Sie hören Töne mit einer Frequenz von bis zu 120000 Hz. Fledermäuse machen sich so ein regelrechtes „Bild von ihrer dunklen Umgebung. Vervollständige die Tabelle: Hörgrenze 21000 Hz Hz Hz 20000 Hz 50000 Hz 65000 Hz 1Hz 1 Schwingung pro Sekunde Kind Mensch (jung) Fledermaus Delfin Hund Katze 2. Besonderheit Fledermäuse ernähren sich von Insekten und fangen ihre Beute nach dem Echolotsystem (Echolokalisation). Sie haben nur kleine Augen, die nicht sehr leistungsfähig sind. Sie orientieren sich im Flug durch Ultraschall-Laute. Die sie je nach Fledermausart durch den Mund oder durch die Nase ausstossen. Diese Laute werden von Hindernissen oder Beutetieren reflektiert. Das heisst, die Echos der ausgesendeten Töne gelangen zurück zum Fledermausohr. Die Fledermaus kann diese Echos so gut auswerten, dass sie die genaue Distanz zum Hindernis oder zum Beutetier ausmachen kann. Töne können laut und leise Zeichne oderdiehoch undund tief ausgesendeten die empfangenen Schallwellen ein. sein Schall breitet sich in Luft durch eine Aufeinanderfolge von und als Schallwellen aus. Wenn die Schallwellen dein Ohr erreichen, ist dein Ohr der Töne haben unterschiedliche Lautstärken. Ein Ton wird desto stärker die Schallquelle schwingt. Zupft man ein Gummiband sehr kräftig, schwingt es weit hin und her – der Ton ist laut. Wie stark eine Schallquelle schwingt, kann man am größten Ausschlag einer Schwingung erkennen. Diesen nennt man Schwingungsweite oder . Zupft man das Gummiband nur leicht, entsteht eine kleine Schwingungsweite und der Ton ist Auch die Schallhöhe ist sehr unterschiedlich. Je der schwingende Teil eines Lineals ist, umso schneller bewegt sich das Lineal und der Ton wird Je langsamer eine Schallquelle schwingt, desto ist der Ton. Die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde nennt man . Sie wird in der Einheit 1 (1Hz) angegeben. 1 Hertz ist eine Schwingung pro Sekunde. Schall breitet sich in unterschiedlichen Schallleitern mit verschiedenen Geschwindigkeiten aus. Die der Luft beträgt 330 Meter pro Sekunde. Setze folgende Begriffe richtig in den Lückentext ein. leise, Amplitude, Schwingungen, Schallempfänger, Luftverdickungen, lauter, Luftverdünnungen, höher, kürzer, tiefer, Frequenz, Schallgeschwindigkeit, Hertz Versuche in die Tabelle je eine Schallwelle für einen Ton, ein Geräusch und einen Knall zu zeichnen. Gib zudem ein passendes Beispiel an. Ton Klang Die Schwingung ist gleichmässig. (sinusförmig) Die Schwingung ist periodisch, aber nicht sinusförmig. Zeichne die richtige Schallwelle. Beschreibe das Aussehen der Schallwelle in deinen Worten. Klebe das richtige Bild ein. Was klingt so? Eine angeschlagene Stimmgabel erzeugt einen klaren Ton. Musikinstrumente erzeugen verschiedene Klänge. Geräusch Knall Die Schwingung ist unregelmässig. Die Schwingung schlägt zuerst weit aus (grosse Amplitude) und klingt dann schnell ab. Geräusche entstehen bei Maschinen und Fahrzeugen. Feuerwerkskörper (Explosion) verursachen einen Knall. Zeichne die richtige Schallwelle. Beschreibe das Aussehen der Schallwelle in deinen Worten. Klebe das richtige Bild ein. Was klingt so? Ton Klang Geräusch Knall Ordne richtig zu. Schreibe die folgenden Begriffe den richtigen Kästchen zu. Wie kann Schall erzeugt werden? Versuche mit Hilfe deiner gemachten Beobachtungen zu erklären, warum man mit der Stimmgabel Töne erzeugen kann. 1. Die Stimmgabel beginnt durch das Anschlagen zu schwingen. 2. Schall entsteht. D. h. Schichten mit hohem und tiefem Luftdruck bewegen sich wellenförmig und in alle Richtungen von der Stimmgabel (Schallquelle) weg. 3. Die Luft dient als Medium. 4. Diese Schallwellen dringen in unser Ohr. 5. Wir hören einen Ton. Hefteintrag Ohne Schwingung gibt es keinen Schall Wenn man ein Lineal anzupft, sieht man, wie Schall entsteht. Zuerst wird das Lineal aus seiner Ruhelage nach unten gezogen und dann losgelassen. Sofort federt das freie Ende zurück – doch nicht nur bis zur Ruhelage, sondern weiter nach oben. Dies wiederholt sich in einer einzigen Sekunde viele Male. Das freie Ende zittert auf und ab oder es vibriert. In der Physik sagt man: Das Lineal schwingt. Schall entsteht durch rasche Schwingungen eines Körpers (Gitarrenseite, Luft in einer Pfeife oder die Membran eines Lautsprechers). Nach Art der Schwingungen unterscheiden wir drei Schallarten: Schwingt die Schallquelle gleichmässig hin und her, hören wir einen Ton oder Klang (z.B. Stimmgabel). Von einem Knall sprechen wir, wenn die Schallquelle nur einmal stark angestossen wird und die Schwingungen gleich wieder aufhören (z.B. Startschuss, Explosion). Ein Geräusch entsteht, wenn die Schallquelle unregelmässig schwingt (z.B. Reissen von Papier, Maschine). Kehlko pf 6. Posten: Kehlkopf Stimmmus Vorgehen: kel Berühre deinen Kehlkopf mit drei Fingerspitzen und sprich gleichzeitig. Was stellst du fest. Der Kehlkopf vibriert. Der Kehlkopf bildet den Übergang vom Rachen zur Luftröhre. Von außen sieht man beim Menschen in der Mitte des Halses den Adamsapfel. Wenn wir schlucken, beobachten wir, wie sich der Kehlkopf jedes Mal ein Stück aufwärts bewegt und anschliessend in seine Ruhelage zurückkehrt. Der Kehlkopf hat zwei Funktionen. Zum einen schützt er die Luftröhre vor Speisestücken, indem beim Schlucken der Kehlkopf vom Kehldeckel verschlossen wird. Zum anderen regulieren die Stimmlippen den Strom der Atemluft und erzeugen durch ihre Schwingungen Töne bzw. die menschliche Stimme. Fülle richtig in die Kästchen: Stimmbänder – Luftröhre – Kehldeckel Kehldeckel Stimmbänder Luftröhre Welche beiden wichtigen Funktionen erfüllt der Kehlkopf? 1. Er schütz die Luftröhre vor Speisestücken, beim Schlucken verschliesst der Kehldeckel die Speiseröhre. 2. Die Stimmlippe erzeugen durch Schwingung Töne. Hohe und tiefe, laute und leise Töne 1. Lies den folgenden Text gut durch. 2. Schneide die Grafiken aus und klebe sie in die richtigen Felder der Tabellen. Eine Schwingung pro Sekunde (Frequenz) wird 1 Hz genannt. Je höher die Schwingungszahl ist, desto höher klingt der Ton. Die Grösse des Ausschlags einer Schwingung wird Amplitude genannt. Je grösser die Amplitude ist, desto lauter ist der Ton. Hinweise 1: Hinweis 2: tiefer Ton wenig Hz (Hertz) Hoher Ton viel Hz Bassgeige Piccoloflöte leiser Ton kleine Amplitude lauter Ton grosse Amplitude Zarte Geigenton Trompetenstoss Wale und Delfine Eine Welt voller Töne Delfine und Wale (Cetaceen) besitzen ein extrem gutes Gehör, wahrscheinlich hören nur wenige Wesen auf diesem Planeten besser als sie. Bester Durchblick dank Schall Delfine und Wale leben im Wasser. Dieses Element ist deutlich weniger lichtdurchlässig als Luft. In 8 bis 10 Metern Tiefe sind nur noch 10% des oberflächennahen Lichts vorhanden. In der Finsternis der Tiefe oder auch nachts sind auch die besten Augen weitgehend nutzlos. Im Wasser breitet sich der Schall vier fünfmal schneller aus als in der Luft. Dieser Schall ist für Delfine und Wale kilometerweit zu hören. Die Funktion der Echolokalisation beim Delfin Deshalb „sehen Delfine mit ihren Ohren. Die Delfine bilden die Laute im Nasengang unterhalb des Blaslochs durch das komplexe Zusammenspiel verschiedener Muskeln und Organen. Stimmlippen: Schlitzartige verknorpelte Durchgänge im Nasengang unterhalb des Blaslochs verschiedene Luftsäcke und Muskeln Wenn der Delfin durch die Stimmlippen Luft presst, schlagen diese aufeinander und versetzten das umliegende Gewebe in Schwingung. So werden Schallwellen erzeugt. Wir Menschen hören dies als „Klicken. Die nach vorne ausgerichtete Schädeldecke reflektiert die Schallwellen und diese werden nach vorne zur Melone gerichtet. Die Melone bildet die Stirn der Tiere und ist mit einer fetthaltigen Substanz gefüllt. Die Melone bündelt die Schallwellen nach vorne. Diese werden ausgesandt. Aufnahme des Echos (Schals) Der Schall wird bei Delfinen nicht über die Ohrmuschel und den Gehörgang aufgenommen, da sie beides nicht haben. Der Schall wird über den Unterkiefer aufgenommen und an das Innenohr weitertransportiert. Da Delfine und Wale sehr soziale Tiere sind, spielt Kommunikation per Schall auch im Miteinander der sozialen Gruppen eine zentrale Rolle. Delfin-Geklicker Delfine verständigen sich mittels hoher und sehr hoher Frequenzen. Ein Großteil ihres Schallspektrums befindet sich im Ultraschallbereich, ist also für Menschen nicht direkt wahrnehmbar. Sie dienen vornehmlich der Echolokation, also der Orientierung. Kurze Schallimpulse werden in schneller Abfolge abgegeben (bis zu 1000 clicks pro Sekunde!) und das Echo aufgefangen und analysiert. Auf dieser Basis entsteht ein Bild– ganz ähnlich wie bei Fledermäusen oder einem Ultraschallgerät. Dabei übertrifft die Genauigkeit der Delfin-Echolokation bei weitem jede vom Menschen entwickelte Technik. Arbeitsauftrag: Betrachte das Bild mit der Beschriftung genau. Was hat dieses Plakat mit der Echolokalisation der Delfine und Wale zu tun? Je lauter es in den Meeren wegen dem Mensch wird (Schiffe, Bohrinseln usw.), umso schwieriger wird es für Delfine und Wale sich zu orientieren. Deshalb stranden jährlich Hunderte von Walen. Viele von ihnen verenden an den Stränden. In den Tiefen des Meeres gibt es kaum Licht. Deshalb kommunizieren und orientieren sich Delfine vor allem über weite Distanzen mit Schallwellen, die sich im Wasser vier – fünfmal schneller fortbewegen als in der Luft. Die vom Delfin ausgesendeten Schallwellen treffen auf einen Fisch. Der Delfin nimmt das Echo der ausgesendeten Schallwellen über seinen Unterkiefer auf. Randnotizen: (Wer? Wo? Wann? Wie? Warum?) bedrohte Tiere Mit der Echolokalisation passen sich die Delfine optimal anLebensraum den Lebensraum „Wasser an. Damit können sie sich orientieren, Nahrung gefährdet und eingeengt suchen und Feinden ausweichen. Säugetiere mit Ohren sehen, orientieren Wie orientiert sich die Fledermaus? völlige Dunkelheit /Ultraschall Arbeitsauftrag: 18000 Hz a. Lies den Text aufmerksam durch und markiere wichtige Informationen. Anschliessend schreibst du als Randnotizen Stichwörter. 120000 Hz b. Zeichne unten in die Skizze die ausgesendeten und die empfangenen Schallwellen ein. Fledermäuse gehören zu den bedrohten Tieren. Beinahe alle in der Schweiz lebenden Fledermausarten sind gefährdet, weil ihr Lebensraum immer mehr zerstört und eingeengt wird. Fledermäuse gehören zur Gruppe der Säugetiere und zeigen viele interessante Besonderheiten. 3. Besonderheit Sie „sehen mit den Ohren und orientieren sich selbst bei völliger Dunkelheit hervorragend durch Ultraschall. Dazu verwendet sie viele Töne, die das menschliche Ohr nicht wahrnehmen kann. Wir können nur Töne hören, wenn die Schallquelle nicht öfter als 18000 mal pro Sekunde schwingt. Fledermäuse können wesentlich höhere Töne wahrnehmen. Sie hören Töne mit einer Frequenz von bis zu 120000 Hz. Fledermäuse machen sich so ein regelrechtes „Bild von ihrer dunklen Umgebung. Vervollständige die Tabelle: Insekten Echolotsystem Mund oder Nase, Laute ausstossen Hindernisse/Beutetier reflektieren Laute genaue Distanz zu Beute/Hindernis 1Hz 1 Schwingung pro Sekunde Hörgrenze 21000 Hz Kind 4. Beson 18000 Hz Mensch (jung) derheit 120000 Hz Fledermaus 20000 Hz Delfin 50000 Hz Hund 65000 Hz Katze Fledermäuse ernähren sich von Insekten und fangen ihre Beute nach dem Echolotsystem (Echolokalisation). Sie haben nur kleine Augen, die nicht sehr leistungsfähig sind. Sie orientieren sich im Flug durch Ultraschall-Laute. Die sie je nach Fledermausart durch den Mund oder durch die Nase ausstossen. Diese Laute werden von Hindernissen oder Beutetieren reflektiert. Das heisst, die Echos der ausgesendeten Töne gelangen zurück zum Fledermausohr. Die Fledermaus kann diese Echos so gut auswerten, dass sie die genaue Distanz zum Hindernis oder zum Beutetier ausmachen kann. Töne können laut und leise oder hoch und tief sein Schall breitet sich in Luft durch eine Aufeinanderfolge von Luftverdickungen und Luftverdünnungen als Schallwellen aus. Wenn die Schallwellen dein Ohr erreichen, ist dein Ohr der Schallempfänger. Töne haben unterschiedliche Lautstärken. Ein Ton wird lauter, desto stärker die Schallquelle schwingt. Zupft man ein Gummiband sehr kräftig, schwingt es weit hin und her – der Ton ist laut. Wie stark eine Schallquelle schwingt, kann man am größten Ausschlag einer Schwingung erkennen. Diesen nennt man Schwingungsweite oder Amplitude. Zupft man das Gummiband nur leicht, entsteht eine kleine Schwingungsweite und der Ton ist leise. Auch die Tonhöhe ist sehr unterschiedlich. Je kürzer der schwingende Teil eines Lineals ist, umso schneller bewegt sich das Lineal und der Ton wird höher. Je langsamer also eine Schallquelle schwingt, desto tiefer ist der Ton. Die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde nennt man Frequenz. Sie wird in der Einheit 1 Hertz (1Hz) angegeben. 1 Hertz ist eine Schwingung pro Sekunde. Schall breitet sich in unterschiedlichen Schallleitern mit verschiedenen Geschwindigkeiten aus. Die Schallgeschwindigkeit der Luft beträgt 330 Meter pro Sekunde.