Bestimmung der Schallgeschwindigkeit

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Astronomie / Physik
Sekundarstufe I
mindestens 2 Unterrichtsstunden
Experiment, Didaktik/Methodik
2 Arbeitsmaterialien

Sekundarstufe I Akustik Experiment

In dieser Unterrichtseinheit zum Thema Schall werden Low-Cost-Experimente zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in Luft und Wasser mithilfe von Computer, Soundkarte und Kopfhörer vorgestellt.

Beschreibung der Unterrichtseinheit

Die elektronische Messwerterfassung ist eine wichtige physikalische Arbeitsweise, die aus Fachwissenschaft und Industrie nicht mehr wegzudenken ist, die im Schulunterricht - insbesondere in der Sekundarstufe I - jedoch wenig Anwendung findet. Häufig entfallen computergestützte Experimente hier aufgrund fehlender technischer Voraussetzungen. Dieser Beitrag zeigt, wie Lernende in Kleingruppenarbeit mithilfe des Computers die Schallgeschwindigkeiten in Luft und Wasser mit einfachen Mitteln bestimmen können.

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Vermittelte Kompetenzen

Fachkompetenz

Die Schülerinnen und Schüler

kennen die Definitionsgleichung der Geschwindigkeit.
wissen, wie die Durchschnittsgeschwindigkeit eines sich bewegenden Körpers bestimmt werden kann.
können die Zeit, die der Schall zur Ausbreitung einer definierten Strecke benötigt, mithilfe eines Computers und eines Kopfhörers experimentell bestimmen.
können ein Experiment zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in Luft (optional auch in Wasser) beschreiben und durchführen.
kennen den Wert der Schallgeschwindigkeit in Luft (optional auch in Wasser) für eine Temperatur von 20 Grad Celsius und wissen, dass dieser mit der Temperatur variiert.
wissen, dass sich die Schallwellen in verschiedenen Materialien unterschiedlich schnell ausbreiten.

Medienkompetenz