Schwingungen in Mathematik, Musik und Physik

In dieser Unterrichtseinheit lernen die Schülerinnen und Schüler die Fourier-Analyse (nach J.B.J. Fourier, 1768-1830) auf experimentelle Art und Weise kennen. Mit der Methode können komplexe Schwingungen, wie sie in der Musik und in der Physik vorkommen, in ihre Einzelkomponenten zerlegt werden.

  • Astronomie / Mathematik / Physik
  • Sekundarstufe I, Sekundarstufe II
  • 6 bis 8 Unterrichtsstunden für die Bearbeitung der Unterrichtsmaterialien; bei fächerübergreifendem Unterricht erweiterbar
  • Ablaufplan, Arbeitsblatt interaktiv

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Vermittelte Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler

  • festigen den Umgang mit der Sinusfunktion, ihrer Gleichung und ihren Parametern.
  • beeinflussen mithilfe der Parameter Amplitude, Frequenz und Nullphasenwinkel eine Sinusfunktion gezielt.
  • erkennen die Sinusschwingung als ein Bindeglied der Fächer Mathematik, Physik und Musik.
  • lernen durch die Hörbeispiele eine direkte Verbindung zwischen den Unterrichtsfächern Musikerziehung und Mathematik kennen.
  • kennen die mathematischen Entsprechungen der Begriffe "Tonhöhe" und "Lautstärke".
  • kennen den Aufbau eines Tons durch Überlagerung seiner Partialtöne.
  • lernen das Phänomen der Schwebung kennen.
  • sind mit dem Prinzip der Fourier-Analyse vertraut und kennen Anwendungsgebiete.

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Autorin

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Judith Preiner

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