LD Didactic D 1.5.4.1.a Bedienungsanleitung

Akustik
Tonhöhe und Lautstärke
Zusammenhang zwischen Tonhöhe und Frequenz
Panflöte
Versuchsziele
1. Untersuchung des Zusammenhanges zwischen den Tonhöhen und den Frequenzen von Tönen beim Anblasen der Pfeifen
einer Panflöte
2. Untersuchung des Zusammenhanges zwischen den Längen der Pfeifen einer Panflöte und den Frequenzen der Töne
Aufbau
Mikrofoneinstellungen:
Ausgangssignal: Impuls
Verstärkung: maximal
Batterie: auf maximalen Ladezustand achten (
Vorbereitung der Frequenzmessung:
CASSY-Display mit angekoppeltem Sensor-CASSY in Be-
-
trieb nehmen.
Timer-Box auf Eingang A stecken.
-
Mikrofon am Eingang E der Timer-Box anschließen und
-
einschalten.
Die Anzeige von Input A mit der Taste NEXT (QUANTITY)
-
auf die Messgröße Frequenz (Hz) einstellen.
Die Anzeige von Input B mit der Taste NEXT (CASSY) aus-
-
schalten.
Hinweise zur Frequenzmessung:
Um gute Messergebnisse zu erhalten, muss die Panflöte sau-
ber angeblasen und der Ton jeweils mehrere Sekunden gehal-
ten werden.
Die einzelnen Pfeifen sollten vor Beginn der Messung num-
meriert werden.
Geräte
1 Universalmikrofon ........................................... 586 26
1 Timer-Box ....................................................... 524 034
1 Sensor-CASSY 2 ............................................ 524 013
1 CASSY-Display USB ...................................... 524 020USB
1 Metallmaßstab 0,5 m ...................................... 460 97
1 Sockel ............................................................. 300 11
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Durchführung
1. Zusammenhang zwischen Tonhöhe und Frequenz:
- Die Pfeife 1 der Panflöte anblasen und den Ton mehrere
Sekunden halten.
- Nachdem sich eine annähernd konstante Frequenz einge-
stellt hat, Frequenz vom Display ablesen und notieren.
- Mit den Pfeifen 2 bis 8 ebenso verfahren.
- Durch wiederholtes Anblasen der Pfeifen 1 bis 8, die Höhe
der einzelnen Töne miteinander und diese mit den gemes-
senen Frequenzen vergleichen (qualitativ).
- Aus den gemessenen Frequenzen die Töne der Dur-Ton-
leiter ermitteln.
2. Zusammenhang zwischen der Pfeifenlänge und der Fre-
quenz:
- Mit dem Metallmaßstab die Länge  der Pfeifen messen
und notieren.
- Die Pfeifenlängen mit den im Versuch 1 gemessenen Fre-
quenzen vergleichen.
Messbeispiel
Pfeife
1
2
3
4
≈
)
U 9 V
5
6
7
8
Auswertung
Je höher der Ton einer Pfeife ist, desto größer ist seine Fre-
quenz.
Je größer die Frequenz des Tones ist, desto kürzer ist die
Pfeife.
Hinweise:
Die Töne der Tonleiter lassen sich mit Hilfe nachfolgender Ta-
belle ermitteln:
Frequenz*
f in Hz
Ton
*international/harmonisch
Die Frequenz des Tones einer geschlossenen Pfeife lässt sich
aus der Schallgeschwindigkeit c (c = 344 m/s) und der Länge
Demonstrationsversuche Physik
Frequenz
Tonhöhe
f in Hz
tief
525
590
660
700
780
880
980
1058
hoch
264 297 330 352 396
c' d' e' f'
Technische Änderungen vorbehalten
D 1.5.4.1.a
Sekundarstufe
1
Pfeifenlänge
Ton
 in mm
c'' 162
d'' 145
e'' 129
f'' 122
g'' 108
a'' 96
h'' 85
c''' 81
440 495 528
g' a' h' c''