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Beschäftigst du dich in Physik gerade mit dem Thema Akustik?
Dann wird dir auch der Schall im Unterricht begegnen.
Wie entsteht Schall? Was ist eine Schallwelle und wie wird Schall empfangen?
simpleclub erklärt dir, was du über Schall wissen solltest.
Schall einfach erklärt
Schall Definition
Schall entsteht durch schnelle Schwingungen eines Körpers. Dadurch erzeugt dieser eine Druckwelle die sich als longitudinale Schallwelle im Raum ausbreitet.
Entstehung von Schall
Ein Körper, der Schall erzeugt, wird als Schallerreger oder als Schallquelle bezeichnet. Dabei entsteht Schall durch schnelle Schwingungen dieses Körpers.
Beispiele:
- Beim Menschen: Sprechen, Summen oder Singen entsteht durch Schwingung des Kehlkopfes.
- Instrument: Eine Gitarrensaite anzupfen oder eine Stimmgabel anschlagen versetzt die Saite bzw. die Stimmgabel in sehr schnelle Schwingungen und erzeugt einen Klang.
- Lautsprecher:
- Mit der Faust auf den Tisch schlagen: Geräusch entsteht durch Schwingung des Tisches. Das Geräusch ist aber nur kurz da die Schwingung schnell zur Ruhe kommt.
Schallwellen
Schall ist eine Druckwelle, die sich im Raum ausbreitet. Durch Schwingung des Körpers verformt sich die umgebende Luft und wird zusammengedrückt. Sie verdichtet sich an einer Stelle, an der dann größerer Druck herrscht. Aber weil Luft elastisch ist, dehnt sie sich dann wieder aus und die Druckschwankung breitet sich als Schallwelle im Raum aus.
Eine Schallwelle ist also eine longitudinale mechanische Welle, bei der sich zeitlich periodisch der Druck ändert.
Die Änderung der Amplitude und Frequenz verhält sich bei dieser Welle so:
Arten von Schall
Bei Schall unterscheidet man zwischen Ton, Klang, Geräusch und Knall:
Schallempfänger
Das Ohr
Unser Ohr dient als Schallempfänger. Töne und Geräusche die unser Ohr erreichen werden von der Ohrmuschel gesammelt und ähnlich einem Trichter in den tunnelähnlichen Gehörgang bis zum Trommelfell weitergeleitet. Der Schall bringt das Trommelfell zum Schwingen. Die Schwingungen erzeugen über den Aufbau des Innenohrs Impulse die an unser Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet werden. Sie sorgen dafür, dass wir hören.
Mikrofon
Mikrofone besitzen eine oder mehrere Membranen, die von den ankommenden Schallwellen in Schwingungen versetzt werden. Durch den technischen Aufbau des Mikrofons werden dann die mechanischen Signale der Schwingung in elektrische Signale umgewandelt.
Schalldämmung
Da Schall eine Welle ist, kann er reflektiert, gebrochen oder absorbiert werden.
Raue und poröse Oberflächen (z. B. Schaumstoff) reflektieren nur einen geringen Teil des Schalls. Der größte Teil wird absorbiert, deshalb werden diese Stoffe zur Schalldämmung und zur Schalldämpfung genutzt.
Beispiele Schall
Frequenzunterschiede
Welche Möglichkeiten kennst du Schall zu erzeugen? Nenne drei Beispiele. Was haben alle drei gemeinsam?
Lösung
Um einen Schall zu erzeugen muss etwas zum Schwingen angeregt werden. Wie zum Beispiel: Lautsprecher-Membran (Musik aus der Box), Gitarrensaite (Gitarre spielen), Stimmbänder (sprechen oder singen), Luft in der Flöte (Flöte spielen), Trommelfell (trommeln).
Schallschutzfenster
Ein Haus, das direkt an der Schnellstraße steht, hat meist Schallschutzfenster eingebaut. Dieses besteht aus zwei Glasscheiben, zwischen denen sich keine Luft befindet. Außerdem besitzt jede Scheibe umlaufende elastische Dichtungen zwischen Scheibe und dem Rahmen. Wieso ist das so hilfreich für die Schalldämmung?
Lösung
Die Autos auf der Schnellstraße erzeugen einen Schall der auf die Fensterscheibe trifft und diese in Schwingung versetzt. Dadurch überträgt die Scheibe den Schall auf die Luft im Zimmer und es wäre immer Laut im Haus.
Die elastischen Dichtungen wirken dämpfend und verhindern, dass die Glasscheibe so stark schwingt. Zudem kann durch den luftleeren Raum zwischen den Scheiben keine Druckschwankung weitergegeben werden, da keine Luft da ist die zusammengedrückt werden kann. Dadurch ist es draußen laut und im Haus schön still.
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