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Soft­ware zur Fou­rier-Ana­ly­se

In­fo­box

Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.

Hin­weis

Es wird dar­auf hin­ge­wie­sen, dass für jedes Ex­pe­ri­ment ent­spre­chend der ei­ge­nen Durch­füh­rung vor der erst­ma­li­gen Auf­nah­me der Tä­tig­keit eine Ge­fähr­dungs­be­ur­tei­lung durch­ge­führt und do­ku­men­tiert wer­den muss. Jede fach­kun­di­ge Nut­ze­rin/jeder fach­kun­di­ge Nut­zer muss die auf­ge­führ­ten In­hal­te ei­gen­ver­ant­wort­lich prü­fen und an die tat­säch­li­chen Ge­ge­ben­hei­ten an­pas­sen.

Weder die Re­dak­ti­on des Leh­rer­fort­bil­dungs­ser­vers noch die Au­to­rin­nen und Au­to­ren der ver­öf­fent­lich­ten Ex­pe­ri­men­te über­neh­men jeg­li­che Haf­tung für di­rek­te oder in­di­rek­te Schä­den, die durch ex­ak­ten, ver­än­der­ten oder feh­ler­haf­ten Nach­bau und/oder Durch­füh­rung der Ex­pe­ri­men­te ent­ste­hen. Wei­ter­füh­ren­de In­for­ma­tio­nen er­hal­ten Sie unter www.​gef​ahrs​toff​e-​schu­le-​bw.​de

In den Phy­sik­bil­dungs­stan­dards ste­hen fol­gen­de Kom­pe­ten­zen:

Kom­pe­tenz Nr. 3: For­ma­li­sie­rung und Ma­the­ma­ti­sie­rung in der Phy­sik
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen den funk­tio­na­len Zu­sam­men­hang zwi­schen phy­si­ka­li­schen Grö­ßen er­ken­nen, gra­fisch dar­stel­len und Dia­gram­me in­ter­pre­tie­ren und sie kön­nen funk­tio­na­le Zu­sam­men­hän­ge selbst­stän­dig fin­den
Kom­pe­tenz Nr. 4: Spe­zi­fi­sches Me­tho­den­re­per­toire der Phy­sik
Die Schü­le­rin­nen und Schü­ler kön­nen Zu­sam­men­hän­ge zwi­schen phy­si­ka­li­schen Grö­ßen un­ter­su­chen, Ex­pe­ri­men­te selbst­stän­dig pla­nen, durch­füh­ren, aus­wer­ten, gra­fisch ver­an­schau­li­chen und ein­fa­che Feh­ler­be­trach­tun­gen vor­neh­men. Sie kön­nen com­pu­ter­un­ter­stütz­te Mess­wert­er­fas­sungs- und Aus­wer­tungs­sys­te­me im Prak­ti­kum selbst­stän­dig ein­set­zen.

Man mit Schild "1Hz"

Die Un­ter­su­chung von Schwin­gun­gen in der Akus­tik ist ein mo­ti­vie­ren­des The­men­feld nicht nur für Schü­le­rin­nen. Mit der Soft­ware Wa­veport, die bei der Daten-Log­ger-Soft­ware mit­ge­lie­fert wird, kann man mit ganz ein­fa­chen Mit­teln eine Fou­rier­ana­ly­se rea­li­sie­ren und damit Ex­pe­ri­men­te ge­stal­ten.

Ver­suchs-Ma­te­ri­al
  • Note­book, Daten-Log­ger-Soft­ware, Soft­ware zur Fou­rier-Ana­ly­se
  • Wein­glas mit dün­nem Stiel
  • zwei 440Hz-Stimm­ga­beln mit Klang­kör­per und Klöt­ze zur Ver­stim­mung

Hy­po­the­se/Theo­rie → Vor­her­sa­ge

[V.01]
Wel­che Kur­ven­form er­war­ten Sie beim Spre­chen ... wel­che Kur­ven­form beim Pfei­fen?
[V.02]
Wie funk­tio­niert die Re­so­nanz bei den Stimm­ga­beln? Wie er­zeugt man eine Schwe­bung ... wie kommt sie zu­stan­de?
[V.03]
Wie än­dert sich die Fre­quenz einer Stimm­ga­bel, wenn man die Masse eines Zin­kens durch einen Zu­satz­kör­per be­schwert?
[V.04]
Wie funk­tio­niert ein Quinck­sches Rohr? Was pas­siert, wenn man in einem Quinck­schen Rohr den Luft­raum klei­ner macht?
[V.05]
Aus wel­chen Tei­len be­steht die so ge­nann­te Glas­har­fe ?
[V.06]
Was pas­siert, wenn man in ein Glas (Wein­glas mit dün­nem Stiel) der Glas­har­fe Was­ser ein­gießt?

Zeitraum und Frequenzraum

Vor­her­sa­ge → Ex­pe­ri­ment

  • In­stal­lie­ren Sie das Note­book, den Da­ten­log­ger und die Daten-Log­ger-Soft­ware
  • Über­prü­fen Sie Ihre Vor­her­sa­gen, Ver­mu­tun­gen im Ex­pe­ri­ment.

Re­fle­xi­on

  • Wie kann man sich die Zu­sam­men­hän­ge, die man in die­sen Ex­pe­ri­men­ten ent­deckt hat, zu­sam­men­fas­send klä­ren?

Down­load des ge­sam­ten Work­shops 2

Work­shop 2: Ex­pe­ri­ment - Mes­ser­fas­sung: Her­un­ter­la­den [pdf] [1,2 MB]

 

Wei­ter mit der so­kra­ti­sche Hub­schrau­ber