Die Schülerinnen und Schüler sollen durch eigene Wahrnehmungen erkennen, dass Schall Schwingungen (Druckschwankungen) im Medium Luft/Wasser sind, die sich als Welle ausbreiten.
1. Beobachtungen
Finger am Hals beim Sprechen/Summen: spürbare Vibrationen am Kehlkopf; Intensität ↑ mit Lautstärke; hohe Töne feinere, tiefe Töne gröbere Schwingungen.
Lautsprecher berühren: deutliches Vibrieren der Membran/Gehäuse im Rhythmus der Musik; Lautstärke beeinflusst Amplitude.
Stimmgabel im Wasser: sichtbares Hin‑und‑Her der Zinken; konzentrische Wellenringe/Spritzer an der Wasseroberfläche.
2. Erklärung (Schallerzeugung & ‑ausbreitung)
Schwingungsquelle: Stimmbänder, Lautsprechermembran, Stimmgabelzinken schwingen periodisch.
Druckschwankungen: Vorwärtsbewegung → Kompression; Rückwärtsbewegung → Dekompression der Luft.
Longitudinalwelle: abwechselnde Zonen hoher/niedriger Dichte laufen als Schallwelle durchs Medium; in Wasser werden Druckänderungen als Oberflächenwellen sichtbar.
Bezug zu Beobachtungen: Vibrationen am Hals/Lautsprecher = lokale Quelle; Wasserwellen machen die Ausbreitung anschaulich.
Selbsterfahrung Schall durch verschiedenen Räume/Vorraussetzungen.
1. Klang in großem, leerem Raum
Lange Nachhallzeit: Klatschen/Sprache klingt spürbar nach; teils Echo.
Verwaschene Sprachverständlichkeit: Überlagerte Reflexionen, Worte verschwimmen.
Lautstärke‑Aufbau: Leise Geräusche wirken lauter (wenig Dämpfung).
2. Klang im Klassenzimmer
Kürzere Nachhallzeit: Reflexionen klingen rasch ab → klarere Sprache.
Geringere Lautstärkeverstärkung: insgesamt „trockener“ Klang.
3. Warum weniger Nachhall im vollen Raum (Winter) als im Sommer?
Schallabsorption durch Personen & Kleidung: Jacken/Schals wirken wie poröse Absorber.
Mehr weiche Oberflächen: Rucksäcke, Textilien, Polster reduzieren Reflexionen.
Im Sommer: weniger Textilflächen → mehr harte Flächen → längere Nachhallzeit.
Was ist Schall?
Schall ist eine Druckwelle im Medium Luft (kein „Teilchenflug“).
Schwingende Quellen (Stimmbänder, Lautsprecher) erzeugen Kompression/ Dekompression.
Tonhöhe & Lautstärke
Frequenz (Hz): viele Schwingungen/s → hoher Ton; wenige/s → tiefer Ton.
Amplitude/Schalldruckpegel (dB): große Auslenkung → lauter; logarithmische Skala.
Nachhall‑Problem
Reflexion: harte Flächen werfen Schall zurück → Echos überlagern sich.
Absorption: weiche/poröse Materialien schlucken Schall → bessere Sprachverständlichkeit.
Messung: Lautstärke‑Sensor
Mikrofon: Membran bewegt sich bei Druckänderungen → Spannungssignal.
Elektronik: Umrechnung in dB (Schalldruckpegel).