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Software zur Fourier-Analyse

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.gefahrstoffe-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]

 

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