81 48 Schallleitung und Schallgeschwindigkeit Wenn du deine Stimme mit einem Soundrecorder aufnimmst, stellst du fest, dass sie anders klingt, als du es gewohnt bist. Das kommt daher, dass der Schall nicht nur über die Luft an dein Ohr gelangt, sondern auch über die Schädelknochen. In den meisten Fällen gelangt der Schall durch die Luft an unser Ohr. Die Luft leitet also den Schall. Untersuche nun, wie sich der Schall in Festkörpern ausbreitet! Versuch: Knote an die beiden Enden des geraden Teiles eines Drahtkleiderbügels jeweils ca. 50 cm Schnur. Wickle ihre beiden Enden einmal um je einen Zeigefinger, stecke die beiden Fingerspitzen in die Ohren und beuge dich vor (Abb. 48.1)! Bringe den so aufgehängten Bügel zum Schwingen und lasse ihn an eine Tischkante stoßen. Was beobachtest du? Du bemerkst, dass feste Körper (Schnur, Kiefer) den Schall leiten. In Flüssigkeiten breitet sich der Schall ebenfalls aus. Es ist dir vielleicht bekannt, dass man unter Wasser alle Geräusche besonders laut hört. Ob ein Stoff den Schall gut oder schlecht leitet, hängt von seinem Aufbau ab. So leiten z. B. Luft, Wasser oder Stahl den Schall gut, während lockere oder poröse Stoffe, wie Wolle, Sand oder Schaumstoffe ihn schlecht leiten. Im luftleeren Raum kann sich der Schall nicht ausbreiten (Abb. 48.2). Nun wollen wir untersuchen, wie der Schall entsteht und sich ausbreitet. Wir verwenden dazu eine Lochsirene1 (Abb. 48.3). Diese besteht aus einer um ihre Achse drehbaren Scheibe, auf der in konzentrischen Kreisen in gleichen Abständen Löcher angeordnet sind. Versuch: Wir versetzen die Lochsirene mit einem Elektromotor in gleichmäßige Drehung und blasen mit einem Trinkhalm Luft auf eine Lochreihe. Dabei hören wir einen Ton. Der Luftstrom wird von der Lochsirene abwechselnd durchgelassen oder aufgehalten. Gelangt er durch ein Loch, so wird auf der Rückseite der Scheibe die Luft verdichtet. Wird der Luftstrom aber durch die Scheibe unterbrochen, folgt hinter der Scheibe auf die Verdichtung eine Verdünnung der Luft. Der Vorgang beginnt von neuem, wenn der Luftstrom durch das nächste Loch kommt. Es entstehen dadurch periodische Druckschwankungen in der Luft. Diese Druckschwankungen werden in der Luft weitergegeben (Abb. 48.4). Die aufeinander folgenden Verdichtungen und Verdünnungen in der Luft breiten sich in alle Richtungen aus. Diese Art der Ausbreitung wird als Welle (wave) bezeichnet. Der Schall breitet sich als Schallwelle aus. Bei einer Schallwelle bewegen sich nicht die von der Schallquelle angestoßenen Luftteilchen weiter. Sie leiten nur die aufeinander folgenden Verdichtungen und Verdünnungen weiter. Gelangen diese schließlich an unser Ohr, bewirken sie eine Schallempfindung. Wie weit ist ein Gewitter entfernt? 48.1 Schallleitung in Festkörpern 48.2 Wird der Vakuumrezipient evakuiert, hört man die Klingel nicht mehr. 48.4 Beim Schlag auf die Membran entstehen an ihrer Rückseite Schallwellen, die die zweite Membran zum Schwingen bringen. Dadurch wird das Kügelchen angestoßen und bewegt sich. 48.3 Lochsirene 1 seirene … mythisches Wesen, lockt mit Gesang Nur zu Prüfzwecken – Eig ntum des Verlags öbv
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