15 Diskussionen über Schallwellen
1. Die korrekte Aussage zum Gesetz der Schallreflexion lautet...
A. Der einfallende Schall, das Lot und der reflektierte Schall liegen in derselben Ebene; der Einfallswinkel ist kleiner als der Reflexionswinkel.
B. Wenn der einfallende Schall, das Lot und der reflektierte Schall auf einer Geraden liegen, ist der Einfallswinkel gleich dem Reflexionswinkel.
C. Der einfallende Schall, das Lot und der reflektierte Schall liegen in derselben Ebene; der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel.
D. Der einfallende Schall, das Lot und der reflektierte Schall liegen in derselben Ebene; der Einfallswinkel ist nicht gleich dem Reflexionswinkel.
Diskussion
Schall und Licht sind Wellen, deren Eigenschaft unter anderem die Reflexion ist. Das Reflexionsgesetz besagt:
1. Die einfallende Welle, die reflektierte Welle und das Lot liegen in einer Ebene.
2. Der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel.
Die richtige Antwort ist C.
2. Das Innere eines Lautsprechergehäuses oder Aktivlautsprechers ist üblicherweise mit Glaswolle oder Schaumstoff ausgekleidet. Dies dient dazu, …
A. Der Ton wird lauter.
B. Es treten keine Vibrationen auf
C. Es tritt keine Resonanz auf
D. Es tritt kein Echo auf
Diskussion
Glaswolle oder Schaumstoff ist elastisch und dämpft daher die durch Schallwellen verursachten Vibrationen, wodurch diese reduziert und schließlich beseitigt werden. Werden die Vibrationen reduziert und beseitigt, nimmt auch der Schall ab und verschwindet. Ohne Dämpfung können die Schallwellen von den Lautsprecherwänden reflektiert werden und Echos erzeugen. Echos sind reflektierte Schallwellen, die gleichzeitig mit dem Originalschall wahrgenommen werden, während Nachhall reflektierte Schallwellen sind, die erst nach dem Originalschall wahrgenommen werden.
Glaswolle wird auch als Schalldämpfer in Musikstudios verwendet, indem die Innenwände des Musikstudios mit Glaswolle ausgekleidet werden.
Die richtige Antwort ist D.
3. Schall kann sich nicht ausbreiten durch…
A. feste Objekte
B. Flüssigkeit
C. Gas
D. Vakuum
Diskussion
Schallwellen benötigen ein Medium, um sich von einem Ort zum anderen auszubreiten. Schallwellen können sich in Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen ausbreiten. Im Vakuum können sie sich nicht ausbreiten, da es dort kein Medium gibt, durch das sie sich bewegen könnten.
Die richtige Antwort ist D.
4. Audiosonische Töne haben eine Frequenz von...
A. 10 Hz – 20 Hz
B. 20 Hz – 40 Hz
C. 20 kHz – 40 kHz
D. 20 Hz – 20 kHz
Diskussion
Audiosonische Schallwellen sind Schallwellen, die für Menschen hörbar sind und eine Frequenz zwischen 20 Hertz und 20.000 Hertz aufweisen.
Neben Audiosonik gibt es noch die Begriffe Infrasonik und Ultraschall.
Infraschallwellen sind Schallwellen mit einer Frequenz von weniger als 20 Hertz, die von Tieren wie Grillen, Schlangen, Hunden und Haien gehört werden können.
Ultraschallwellen sind Schallwellen mit einer Frequenz von mehr als 20.000 Hertz, die von Tieren wie Fledermäusen gehört werden können.
Die richtige Antwort ist D.
5. In welchem der folgenden Medien breiten sich Schallwellen am schnellsten aus?
A. Aluminium
B. Luft
C. Kohlenstoffgas
D. Alkohol
Diskussion
Schallwellen sind Longitudinalwellen, die sich in Materie ausbreiten, egal ob gasförmig, flüssig oder fest. Da sie sich durch ein Medium ausbreiten, hängt ihre Geschwindigkeit von den Eigenschaften des durchdrungenen Mediums ab. Die Schallgeschwindigkeit ist direkt proportional zum Elastizitätsmodul des Mediums und umgekehrt proportional zu seiner Dichte. Das bedeutet: Je größer der Elastizitätsmodul des Mediums, desto höher die Schallgeschwindigkeit; und je geringer die Dichte des Mediums, desto höher die Schallgeschwindigkeit.
Die Dichte der Objekte nimmt in folgender Reihenfolge ab, von der größten zur kleinsten: Aluminium (fest), Alkohol (flüssig), Kohlenstoffgas (gasförmig) und Luft (gasförmig). Luft hat eine geringere Dichte, daher breiten sich Schallwellen in Luft schneller aus.
Die richtige Antwort ist B.
6. Töne mit einer regelmäßigen Frequenz werden als … bezeichnet.
A. seufzt
B. dentum
C-Ton
D. Echo
Diskussion
Töne mit regelmäßigen Frequenzen werden als Töne bezeichnet.
Die richtige Antwort ist C.
7. Tono ruft laut vor einer hohen Klippe. Wenige Sekunden später ist ein Echo zu hören, der reflektierte Schall seiner Stimme. Wenn Tono die Zeitspanne zwischen dem Echo und seinem Ruf misst und die Schallgeschwindigkeit in der Luft zu diesem Zeitpunkt kennt, kann er mithilfe des reflektierten Schalls bestimmen…
A. Höhe der Klippe über dem Meeresspiegel
B. die Entfernung der Klippe von dem Ort, an dem Tono rief
C. der Bereich der Felswand, auf den Tono zusteuert.
D. Luftfeuchtigkeit rund um die Klippe
Diskussion
Schall breitet sich in der Luft aus, daher entspricht die Schallgeschwindigkeit der Luftgeschwindigkeit. Ist der zeitliche Abstand zwischen Echo und Schrei bekannt, so lässt sich die Zeit (t) berechnen, die der Schall benötigt, um von Tonos Schrei bis zur Klippe zu gelangen. Kennt man die Schallgeschwindigkeit in der Luft (v), so ist auch die Schallgeschwindigkeit (v) bekannt. Mithilfe der Formel Geschwindigkeit (v) = Strecke (s) / Zeit (t) lässt sich somit die Entfernung zwischen der Klippe und Tonos Schrei berechnen.
Die richtige Antwort ist B.
8. Beachten Sie die folgende Aussage!
1. Um die Meerestiefe zu messen
2. Um die Schallfrequenz zu erhöhen
3. Um die Entfernung zwischen zwei Orten zu messen
4. Erhöhen Sie die Amplitude des Tons
Die Vorteile des reflektierten Schalls lassen sich in Aussage Nummer… erläutern.
A. 1 und 2
B. 1 und 3
C. 2 und 3
D. 3 und 4
Diskussion
Wenn die Schallgeschwindigkeit (v) in der Luft bekannt ist, kann man durch Kenntnis des Zeitintervalls (t) zwischen dem Schall und dem reflektierten Schall die Entfernung (s) zwischen zwei Orten berechnen, zum Beispiel die Entfernung zwischen der Meeresoberfläche und dem Meeresboden (Meerestiefe).
Die richtige Antwort ist B.
9. 
Schau dir das Bild an! In dieser Aktivität kann Ali Anis Stimme hören, weil...
A. Schall breitet sich in einem Vakuum aus.
B. Der Schall breitet sich durch den Faden aus
C. Schall kann sich nicht durch Luft ausbreiten.
D. Frequenz unter 20 Hz
Diskussion
Ali kann Anis Stimme hören, weil sich der Schall durch den Faden ausbreitet.
Die richtige Antwort ist B.
10. Eine elektrische Klingel wird in einem verschlossenen Glaszylinder geläutet. Anschließend wird die Luft aus dem Zylinder nach und nach abgepumpt, bis er vollständig leer ist. Der Klang der Klingel wird immer leiser und ist schließlich gar nicht mehr hörbar. Dies geschieht, weil…
A. Schall breitet sich nur über ein Medium aus
B. Schall wird durch Glasmaterial gedämpft.
C. Der Schall wird über das Glas übertragen.
D. Die Frequenz des Glockenklangs liegt unter 20 Hz.
Diskussion
Schall benötigt ein Medium, um sich von einem Ort zum anderen auszubreiten. Als Medium kann er fest, flüssig oder gasförmig sein.
Wenn die Luft vollständig abgepumpt ist, befindet sich keine Luft mehr im geschlossenen Zylinder. Ist keine Luft vorhanden, kann sich der Schall nicht aus dem geschlossenen Zylinder ausbreiten, in dem sich die elektrische Klingel als Schallquelle befindet.
Die richtige Antwort ist A.
11. Eine Schallwelle wird ins Meer ausgesendet und der reflektierte Schall wird nach 5 Sekunden empfangen. Beträgt die Schallgeschwindigkeit im Meer 1500 m/s, so beträgt die gemessene Meerestiefe …
A. 7.500 m
B. 3.750 m
C. 300 m
D. 150 m
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Hin- und Rücklaufzeit = 5 Sekunden
Zeitintervall zwischen Hin- und Rückweg (t) = 5 / 2 = 2,5 Sekunden
Schallgeschwindigkeit im Meer (v) = 1500 m/s
Gefragt wurde: Die gemessene Meerestiefe.
Antwort:
Formel für Geschwindigkeit oder Entfernung:
v = s / t oder s = vt
Die Meerestiefe beträgt:
s = vt = (1500 m/s)(2,5 s) = 3750 Meter
Die richtige Antwort ist B.
12. Eine Schallquelle breitet sich mit einer Geschwindigkeit von 2.500 m/s aus. Wenn die Frequenz 500 Hertz beträgt, dann ist die Wellenlänge des Schalls...
A. 0,2 Meter
B. 5 Meter
C. 100 Meter
D. 500 Meter
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Schallgeschwindigkeit der Quelle (v) = 2500 m/s
Schallfrequenz (f) = 500 Hertz
Frage: Schallwellenlänge (λ)
Antwort:
Formel für die Wellenausbreitungsgeschwindigkeit:
v = f λ
2500 = (500)(λ)
λ = 2500 / 500
λ = 5 Meter
Die richtige Antwort ist B.
13. Jemand schlägt einen Gong in der Nähe einer Klippe. Nach 1,2 Sekunden ist der Schall als Echo zu hören. Wenn die Schallgeschwindigkeit in Luft 340 m/s beträgt, ist die Entfernung zwischen der Klippe und dem Gongschläger …
A. 170 m
B. 204 m
C. 340 m
D. 408 m
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Das Zeitintervall (t), das der Schall benötigt, um vom Gongschläger zur Klippe und wieder zurück zum Gongschläger zu gelangen, beträgt 1,2 Sekunden.
Das Zeitintervall (t), das der Schall benötigt, um vom Gongschläger bis zur Klippe zu gelangen, beträgt ½ (1,2 Sekunden) = 0,6 Sekunden.
Schallgeschwindigkeit in Luft (v) = 340 m/s
Frage: Die Entfernung zwischen der Klippe und dem Gongschläger
Antwort:
Die Formel für die Schallgeschwindigkeit:
v = s / t oder
s = vt
Formelbeschreibung: v = Schallgeschwindigkeit, s = zurückgelegte Strecke, t = Laufzeit
Die Entfernung zwischen der Klippe und dem Gongschläger beträgt:
s = vt
s = (340 m/s)(0,6 s)
s = 204 Meter
Die richtige Antwort ist B.
14. Ein Schüler steht 850 Meter von einer Klippe entfernt und ruft. Der reflektierte Schall des Rufs ist nach 5 Sekunden zu hören. Die Schallgeschwindigkeit in der Luft beträgt …
A. 350 m/s
B. 340 m/s
C. 335 m/s
D. 330 m/s
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Entfernung des Schülers von der Klippe = 850 Meter
Das Zeitintervall (t), das der Schall benötigt, um vom Schüler zur Klippe und wieder zurück zum Schüler zu gelangen, beträgt 5 Sekunden.
Das Zeitintervall (t), das der Schall benötigt, um vom Schüler zur Klippe zu gelangen, beträgt ½ (5 Sekunden) = 2,5 Sekunden.
Frage: Die Schallgeschwindigkeit in Luft
Antwort:
Schallgeschwindigkeit in Luft:
v = s/t
v = 850 Meter / 2,5 Sekunden
v = 340 m/s
Die richtige Antwort ist B.
15. Ein Schiff sendet Schallwellen zum Meeresboden aus. Zwei Sekunden später werden die Schallwellen vom Meeresboden reflektiert. Beträgt die Schallgeschwindigkeit in Meerwasser 1400 m/s, so beträgt die Meerestiefe an dieser Stelle …
A. 700 Meter
B. 1.050 Meter
C. 1.400 Meter
D. 1.800 Meter
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Die Schallgeschwindigkeit (v) in Meerwasser beträgt 1400 m/s.
Das Zeitintervall (t), das der Schall benötigt, um vom Schiff zum Meeresboden und wieder zurück zum Schiff zu gelangen, beträgt 2 Sekunden.
Das Zeitintervall (t), das der Schall benötigt, um vom Schiff zum Meeresboden zu gelangen, beträgt ½ (2 Sekunden) = 1 Sekunde.
Frage: Die Schallgeschwindigkeit in Luft
Antwort:
Meerestiefe oder Abstand des Schiffes zum Meeresboden:
s = vt
s = (1400 m/s)(1 s)
s = 1400 Meter
Die richtige Antwort ist C.
Fragequelle:
Nationale Prüfungsfragen für Naturwissenschaften an der Junior High School/Islamischen Junior High School
