Schallwellen in festen Stoffen

Meine Sinne
Schallübertragung
Phänomen: Schallausbreitung
Material
Ausbreitung von Schall in festen Stoffen
2 Joghurtbecher
2 – 5 m Faden
Hammer
Nagel
Problemstellung
Kann Schall durch einen Faden
weitergeleitet werden?
Versuchsüberblick
Dass auch feste Stoffe Schallwellen
übertragen können, zeigt dieser Versuch
auf einfache aber eindrückliche Weise.
Tipps & Tricks
Beschreibung
Der Faden muss straff gespannt sein.
In die Böden der beiden Joghurtbecher wird mit dem Nagel jeweils ein Loch gemacht. Durch dieses Loch
wird der Faden gefädelt und im Inneren des Joghurtbechers mit einem Knoten fixiert.
Nun können die beiden Versuchpersonen miteinander telefonieren indem ein Schüler den Joghurtbecher
an sein Ohr hält, während ein zweiter Schüler in seinen Becher hineinspricht.
Ergebnis/Beobachtung
Die Schüler können sich mit Hilfe des Schnurtelefons unterhalten.
Meine Sinne
Schallübertragung
Phänomen: Schallausbreitung
Ausbreitung von Schall in festen Stoffen
Erklärung
Die Ausbreitung von Schall erfolgt in Form von Druckwellen in einem Schallfeld. Ein solches Schallfeld
kann zum Beispiel aus Luft, Wasser oder auch einen festen Stoff bestehen. In einem Vakuum ist dagegen
keine Schallausbreitung möglich. In Gasen und Flüssigkeiten breitet sich der Schall als Längswelle, auch
Longitudinalwelle genannt, aus.
Beim Entstehen von Geräuschen wird die Luft an der Schallquelle weggedrückt. Die Moleküle in der Luft
verschieben sich dabei und werden an dieser Stelle verdichtet, der Druck steigt. Unmittelbar danach
bewegen sich die Moleküle wieder in ihre Ausgangslage zurück und der Druck nimmt ab. Zuvor wurden
aber die benachbarten Luftmoleküle ähnlich wie bei einer Kettenreaktion angeschoben, so dass sich der
erhöhte Druck immer weiter von der Schallquelle wegbewegt. Die Geschwindigkeit dieser Ausbreitung
wird Schallgeschwindigkeit genannt. Schall breitet sich in einem homogenen schallleitenden Medium nach
allen Richtungen symmetrisch von der Schallquelle weg aus.
Infobox
Klasse 1/2
Kompetenzfeld 1: Wer bin ich
Experiment zur Schall übertragung
Fachgebiet: Physik
Verwandte Themenbereiche: Musik
Zeitaufwand: 15-20 Minuten
Im Falle des Bechertelefons werden die beim Sprechen entstandenen Schallwellen erst auf den Boden
des Bechers übertragen und von dort an die Schnur weitergegeben. Die Schallwellen werden durch den
Faden weitergeleitet und treffen an dessen Ende wieder auf einen Becherboden. Dieser überträgt die
Schwingungen wiederum an die im Becher befindliche Luft, über die die geheime Botschaft schließlich an
das Ohr des Hörers gelangt.
Fortsetzungsmöglichkeiten
Wiederholung des Versuchs mit unterschiedlich langen oder mit verschiedenen Fäden. Verändert sich
das Ergebnis wenn der Faden nicht gespannt ist?
Der Versuch gelingt nur wenn der Faden zwischen den Bechern straff gespannt ist. Die Länge des
Fadens oder das Material haben keinen Einfluss.
Alltagsbezug
Schallisolierung in Probenräumen