Stehende Wellen mit Boomwhackers

Stehende Wellen mit Boomwhackers

Gymnasium | Mittlere Schulformen

Physik

11. | 12. Klasse

5 - 6 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Mit Boomwhackers, Klangröhren aus der musikalischen Früherziehung, werden viele Jugendliche bereits Erfahrungen im Musikunterricht gemacht haben. In dieser Einheit hilft ihr Einsatz die stehende Welle und die Berechnung von Eigenfrequenzen bei stehenden Wellen zu erarbeiten. Daneben kommt die App Phyphox zum Einsatz und das Animationsprogramm PhET, um Messungen durchzuführen und die Thematik anschaulich zu erarbeiten.
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Kompetenzen

Klassenstufe:Sek. II
Dauer:6 Unterrichtsstunden (Minimalplan: 2)
Kompetenzen:1. Entstehung stehender Wellen beschreiben können; 2. Eigenfrequenzen berechnen können; 3. Messung mit Phyphox durchführen; 4. Versuchsdaten auswerten können; 5. Proportionale Zusammenhänge beschreiben können
Thematische Bereiche:Wellen und Schwingungen, Zusammenhang Wellenlänge und Frequenz, Interferenzphänomene
Medien:Arbeitsblätter, Diagramme, digitales Endgerät (Smartphone oder Tablet), Internet, Boomwhackers 2 Sätze à 8 Röhren

Inhaltsangabe

Ab = Arbeitsblatt, Tx = Infotext, LEK = Lernerfolgskontrolle, Sv = Schülerversuch

1.–2. Stunde

Thema:Klangerzeugung mit den Boomwhackers
M 1 (Ab, Sv)Hast du Töne!? – Boomwhackers
Benötigt:
  • Ein oder zwei Sätze Klangröhren (Boomwhackers)
  • Digitales Endgerät (Tablet oder Smartphone)

3.–4. Stunde

Thema:Die Entstehung der stehenden Welle
M 4 (Ab)Frequenz und Wellenlänge der Welle

5.–6. Stunde

Thema:Stehende Wellen bei unterschiedlichen Enden, Obertönen
M 7 (Sv)Frequenz bei einem geschlossenen und einem offenen Ende
Benötigt:
  • Ein oder zwei Sätze Klangröhren (Boomwhackers)
  • Digitales Endgerät (Tablet oder Smartphone)

Minimalplan

Kern dieser Unterrichtseinheit ist das Erstellen der Formeln für die Frequenzen bei gleichen bzw. unterschiedlichen Enden der Rohre. Daher können bei Zeitmangel auch nur die Materialien

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