Schall und Resonanz in Physik und Musik

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Gymnasium | Mittlere Schulformen

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Physik

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8. | 9. Klasse

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5 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Resonanzen spielen in allen Bereichen von Wissenschaft und Technik eine wichtige Rolle. Behandeln Sie daher Resonanzphänomene in Ihrem Mittelstufenunterricht. In diesem Beitrag erarbeiten sich die Schüler experimentell die Formeln für die Resonanzfrequenzen eines gasgefüllten Rohres. Sie erkennen, dass dabei die Randbedingungen (offenes Ende, geschlossenes Ende) eine entscheidende Rolle spielen. Zum Abschluss wird das Erlernte auf Blas- und Saiteninstrumente übertragen. Wir betrachten dazu konkrete Beispiele aus der Musik.

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# Akustik

# Resonanz

# Resonator

# Instrument

# Musik

Kompetenzen

Klasse:	8/9
Dauer:	5 Stunden
Ihr Plus:	packende Schülerexperimente fachübergreifende Einheit
Inhalt:	akustische Resonanzen einer Gassäule stehende Wellen Labialpfeifen und Saiteninstrumente Frequenzspektrum (Klangfarbe)

Inhaltsangabe

V = Vorbereitungszeit	SV = Schülerversuch	Ab = Arbeitsblatt/Informationsblatt
D = Durchführungszeit	LV = Lehrerversuch	Fo = Folie

M 1 Info	Was ist Schall? – Frische dein Wissen auf!
M 2 Ab, SV V: 10 min D: 10 min	Zwei Experimente zum Thema Schall Vakuumpumpe Vakuumglocke mit Schutzkäfig elektrische Klingel (samt Schalter und Stromversorgung) Stimmgabel Oszilloskop Mikrofon
M 3 Ab, SV V: 10 min D: 45 min	Resonanzfrequenzen in einem beidseitig offenen Rohr mehrere schlanke Rohre (beidseitig offen) Funktionsgenerator Lautsprecher Richtmikrofon mit Gleichrichter Spannungsmessgerät
M 4 Ab, SV V: 10 min D: 40 min	Resonanzfrequenzen in einem halbseitig offenen Rohr schlankes Rohr (eine Seite offen, eine geschlossen, evtl. Stopfen) Funktionsgenerator Lautsprecher Richtmikrofon mit Gleichrichter Spannungsmessgerät
M 5 Ab, SV V: 10 min D: 20 min	Messung der Schallgeschwindigkeit c Glimmspan Feuerzeug nicht entzündliches Gas schlankes Rohr Funktionsgenerator Lautsprecher Richtmikrofon mit Gleichrichter Spannungsmessgerät
M 6 Ab, SV	Resonanzfrequenzen – Zusammenfassung
M 7 Ab V: 10 min D: 20 min	Resonanzen und Schwingungsformen bei stehenden Seilwellen Gummischnur 2 Klemmmuffen / Halterung /Stativstange Elektromotor mit Exzenter und Funktionsgenerator
M 8 Ab, SV	Stehende Wellen – Analogie zwischen Seil- und Rohrresonanz
M 9 Ab, SV V: 10 min D: 10 min	Stehende Schallwellen bei Labialpfeifen mehrere Flaschen Zollstock Wasser Frequenzmesser
M 10 Ab, SV V: 10 min D: 10 min	Stehende Seilwellen bei Saiteninstrumenten Gitarre Frequenzmesser mit integriertem Mikrofon Stimmgabel mit abnehmbarem Resonanzkörper Anschläger
M 11 Fo	Resonanzen bei Musikinstrumenten
M 12 Ab, SV V: 5 min D: 15 min	Die Bedeutung der Obertöne in der Musik verschiedene Musikinstrumente Programm zur Messung eines Klangspektrums PC mit Mikrofon und Soundkarte

Schall und Resonanz in Physik und Musik

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