Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Der chaotische Hauptfaden

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poolizei
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Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von poolizei » Sa 17. Apr 2021, 20:22

Hallo liebe Frickler / Mit-Frickler

ich habe mich in der Grundschule (in Österreich Volksschule) gemeldet einen Vormittag mit den Kindern zu gestalten.

Das von mir gewählte Thema lautet Schallgeschwindigkeit.

Die Schule liegt relativ exponiert auf einem Bauernhof.
Daher war mein Plan eine relativ große *Schallquelle* dort zu platzieren und gemeinsam mit einer Lichtquelle zb. Roter Led Strip zu triggern.
Die Einsehbarkeit ist dort in der Tal-Situation git gegeben wir könnten uns immer weiter entfernen und dabei beobachten wie visuell die Latenz zwischen Schall und Licht auseinander driftet.

NUN meine Frage die Distanz die wir erreichen können liegt bei etwa 1km was einer Laufzeit von ca. 3 Sekunden entspricht.

*WAS nehme ich als Schallquelle.

Welche Frequenz??

Vorhanden wären 2 PA Lautsprecher (bessere Conrad Modelle) aber deren Hochtöner sind so mittel gut...

Druckluft horn?? (hat da jemand was passendes rumliegen?)

Autohupe?

Wie triggere ich das am einfachsten über eine Distanz von 1000m, Modellbau Fernbedienung,
oder Lappi + Handy + Teamviewer und einfach was mit einem Funktionsgenerator rausbiepen?

Ich freue mich über eure Anregungen!

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Wulfcat
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von Wulfcat » Sa 17. Apr 2021, 20:39

Gute Modellfernsteuerung ist schon eine Gute einfache Idee.Sichtlinie brauchst du ja eh, also mit jeder etwas Besseren Flugmodellsteuerung kein Reichweitenproblem.
Mit einem Servo/Funkschalter Signal auslösen,
Mit einem 2ten kann man auch nen Poti drehen von nem Tongenerator(---->Vorführen wie weit bestimmte Tonlagen Tragen.....)
3tes Poti an Lautstärkeregler...... :mrgreen:

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zauberkopf
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von zauberkopf » Sa 17. Apr 2021, 20:56

Also meine Idee wäre ja : Böller der nen Draht zerreist, der ein Blitzgerät triggert.
Der Böller könnte per DCF77 Wecker gezündet werden.
Billig.. und man dadurch auch "Gewitter" optisch wie auch akkustisch simulieren.

ch_ris
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von ch_ris » Sa 17. Apr 2021, 21:08

oder böller und konfetti

Anse
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von Anse » Sa 17. Apr 2021, 21:08

WalkiTalki und eine weitere Person am Krachmacher ist zu einfach?

Ich selber habe mal eine Demonstration der Schallgeschwindigkeit unbeabsichtigt erlebt. Jemand schlug Zaunpfähle auf der anderen Talseite ein. Optisch habe ich den Hammer den Pfahl treffen gesehen. Das Geräusch kam aber immer eine halbe Sekunde später.

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Sunset
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von Sunset » Sa 17. Apr 2021, 21:11

Wenn es auch ein anderes Experiment sein darf: Warum bewegt sich Schall im Wasser schneller als in der Luft?

Dominosteinwettrennen - Ein Experiment zur Schallgeschwindigkeit

Es gibt auch eine coole App zum Experimentieren: phyphox
Zuletzt geändert von Sunset am Sa 17. Apr 2021, 21:15, insgesamt 1-mal geändert.

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RMK
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von RMK » Sa 17. Apr 2021, 21:15

ich kam auch auf nen Böller.... oder wenns
vollelektrisch und fernsteuerbar sein darf
halt ein Blitzlicht und ne Capbank. :-)

und wenns möglichst einfach zu realisieren
sein soll, die Kindergruppe mit Betreuer,
zwei Walkie-Talkies als "Fernsteuerung" und
ne zweite Person mit ner Schreckschusspistole....

edit: verflixt, Anse war schneller.
dafür könnte man Hammer/Amboss mit Zweitperson
als Schallerzeuger/optischen Trigger benutzen.....
(Autobatterie an Amboss und Hammer anschliessen,
dan funkts auch schön ;-) )

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Gobi
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von Gobi » Sa 17. Apr 2021, 22:17

ich hab als Kind mal jemand Pflöcke in die Erde schlagen sehen, ca. 1,5km Entfernung und habe sehr gestaunt

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Später Gast
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von Später Gast » Sa 17. Apr 2021, 22:56

Für Kinder wärs doch gut, wenn der Zusammenhang zwischen visuellem und akustischem Signal möglichst direkt ist. Mir fällt da die Starterklappe aus dem 100m Lauf ein, oder auch die Klappe vom Film. Wenn ich die Klappe zuklappe kommt das Geräusch, unfakebar. ein Lautsprecher kann auch zum "falschen" Zeitpunkt Geräusche machen. Aus der sicht des Ungläubigen, der Effekt kommt vom falschen Startzeitpunkt des Geräuschs, nicht aus der Distanz.

Von der Didaktik her gedacht wäre es daher glaubich sinnvoll, eine mechanische Bewegung mit "Klack! "zu haben, die sich regelmäßig von alleine wiederholt oder auf Kommando fernsteuerbar ist. Man läuft von der lärmenden Maschine weg und kann, während sie permanent weiterlärmt beobachten, wie die zwei Signale auseinanderdriften und auch wieder zurückgehen um zu überprüfen, ob es weggeht, wenn man wieder näher ist.

Wie Gobi sagt, Bewegung mit Geräusch.

poolizei
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von poolizei » Sa 17. Apr 2021, 23:14

Ich finde die Idee mit sichtbarem mechanischen Krach spannend also eine Klappe mit Ferngesteuertem Auslöser (Mensch oder Maschine).

Muss man so eine Klappe basteln die mechanisch mit ausreichend Wums zuklatscht...
Die Innenseite Rot angepinselt fertig...

Danke schonmal für den Input

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Durango
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von Durango » Sa 17. Apr 2021, 23:29

Also was brauchen wir : Einen einzigartigen Kall und zeitgleich einen Lichtblitz.
Das ist beim Gewiiter zwangsläufig gegeben, aber nicht elektronisch kontrollierbar.

Wer macht also den Knall ? Wer macht den Blitz ? Elektronisch beherschbar ?

Aslo der Bumps kann aus der Kombination aus Atzetüte* mit Zündkerze kommen.

Der Lichblitz kann aus der Xeonlampe kommen .

So , auf die µsec genau getriggert wird es also genau genug, um mit einem Quartzgenauen Zahler A-B darzustellen.

*** atzetüte ist das ideale Gemisch aus Atzetylen mit Sauerstoff in einer Tüte.
.
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Gary
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von Gary » So 18. Apr 2021, 00:57

Die Schnallgeschwindigkeit
Ein Ballon der bis zum platzen aufgepumpt wird ?

ch_ris
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von ch_ris » So 18. Apr 2021, 07:38

Wasserbomben kennt man ja aus Filmen. Da werden die immer recht oberflächen nah gezündet, wegen der Fontäne.
ab ner gewissen Tiefe blubbert das nur ein bisschen.
die gibt's auch als ballistische Rakete mit 1 Meile Reichweite etwa.
Eine wollte mal nicht so richtig in ihr Rohr und wir haben mit einem Balken nachgeholfen, dabei das Leitwerk etwas verknickt.
Nix gesagt natürlich, das hätte einen Rattenschwanz an Arbeit nach sich gezogen.
Die flog nicht schön, hat man gleich gesehen. beim Aufschlag ist Wasser gespritzt(untypisch) und unmittelbar drauf gab's einen Feuerball wie bei JamesBond.
der erwartete Wasserschall blieb aus und nach paar Sekunden Stille natürlich der Explosionsknall.
die fragenden Blicke konnten wir mit Schulterzucken abwehren.
Sehr spektakulär!
Den Level an Erlebnis Wert kann man natürlich nicht erreichen, im Versuch.
aber so bisschen BÄM...könnt schon.

Miraculix
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von Miraculix » So 18. Apr 2021, 10:24

Da es Grundschüler sind- nimm die starterklappe aus der Lehrer umkleide. Sichtbar durch schwarz/weißen Halbkreis und laut genug.

Irgendwelche Explosionen würde ich lassen, sonst warst du dort ehrenamtlich tätig für die Schüler. ;)

Nello
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von Nello » So 18. Apr 2021, 11:22

Aaaaach, die richtig guten Sachen gehen ja sowieso nicht. :twisted:
Fette Explosion mit stundenlang rot funkelndem Feuer - auf dem Mond, dunkle Seite bei Halbmond. "Und wann kommt der Knall?" - "Überhaupt nicht. Geht mal nach Hause." - "Du bist doof!" - "Und Du bist hässlich."

Das gefällt mir. Zu dem realistischeren Experiment: Es wäre schön, wenn bei Auslösen der Explosion eine große Stoppuhr zu laufen beginnt, die bei Eintreffen des Knalles von einem Kind angehalten wird. Dann kann man die Schallgeschwindigkeit auch gleich berechnen. Oder die Entfernung - je nachdem.

sysconsol
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von sysconsol » So 18. Apr 2021, 11:34

Eine einfach Stoppuhr sollte reichen, wenn die Entfernung groß genug ist.
Die Reaktionszeit zwischen "etwas sehen und drücken" und "etwas hören und drücken" sollte halbwegs gleich sein.
Den Rest macht die Statistik.

Irgendwelche spektakulären Versuchsaufbauten sind nur eines: spektakulär.

Schöner ist es, wenn man einen Versuch mit Mitteln und Möglichkeiten durchführt, die dem interessierten Schüler auch zu Hause zur Verfügung stehen.
Das ist sogar bei Studenten von Vorteil, gerade in Zeiten von Online-Vorlesungen ;-)

Virtex7
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von Virtex7 » So 18. Apr 2021, 13:14

also mein Vater hat das Experiment früher mit einer Signalpistole gemacht (er ist Lehrer..), das war immer lustig.
Irgendwann wurde das dann verboten..

Explosion mit Schall und Licht ist das wirklich eingängiste glaube ich.

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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von j.o.e » So 18. Apr 2021, 13:29

Virtex7 hat geschrieben:
So 18. Apr 2021, 13:14
also mein Vater hat das Experiment früher mit einer Signalpistole gemacht (er ist Lehrer..), das war immer lustig.
Irgendwann wurde das dann verboten..

Explosion mit Schall und Licht ist das wirklich eingängiste glaube ich.
Knallpatronen (Vogelschreck) können imho in A noch erlaubnisfrei ab 18 Jahren erworben werden.
Vermutlich finden sich vorort auch einige Böllerschützen (Prangerschützen). Meiner Erfahrung nach sind die Jungs für jeden Spass zu haben.

Kuck da: https://austria-forum.org/af/AustriaWik ... ie%C3%9Fen

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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von duese » So 18. Apr 2021, 13:35

Wenn es richtig dunkel ist, reicht ein normaler Sylvesterknaller. Besonders eindrucksvoll, wenn sonst noch sehr ruhig aussen herum ist, es ein Echo gibt und man eh in der Nähe eines gruseligen Ortes ist (Hinterkaifeck).

Aber für GrundschulTAG nicht geeignet.

Sonst bin ich auch für die Starterklappe oder ähnliches. Wenn eine zweite Person dabei sein kann händisch betätigt, Trigger per Funk/Telefon. Oder Winken. KISS rules.

Man kann ja zum Abschluss noch ein spektakuläreres Bild/Tonereignis ergänzen.

Anse
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von Anse » So 18. Apr 2021, 13:38

Und das ganze mit dem Schlaufon filmen und später die Bilder zählen zwischen Optischen und akustischen Signal zählen. Dann ausrechnen lassen, wie schnell der Schall war.

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gafu
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von gafu » So 18. Apr 2021, 14:09

poolizei hat geschrieben:
Sa 17. Apr 2021, 20:22
Vorhanden wären 2 PA Lautsprecher (bessere Conrad Modelle) aber deren Hochtöner sind so mittel gut...

Druckluft horn?? (hat da jemand was passendes rumliegen?)

Autohupe?
tiefe töne sind besser in der reichweite, benötigen aber mehr leistung um genug schalldruck zu erzeugen.

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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von Bastelbruder » So 18. Apr 2021, 18:17

Das Schminkspiegel-Video hat tagsüber eine so kurze Verschlußzeit daß der Blitz meist nicht zu sehen ist, die Rauchwolke des Starenschreck ist zuverlässig zu erkennen.

Interessant sind auch die Vorratslager von Tief-Baustellen, dort finden sich regelmäßig aufgewickelte Kunststoffrohre für Gas und Wasser, in denen der Schall denselben Gesetzen unterliegt wie in der Akustik und auch in der Elektrotechnik (Leitungstheorie).

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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von poolizei » So 18. Apr 2021, 23:13

kurzes Feedback zum meinem vor-Test von heute Nachmittag.

Also ich habe die 2 PA Boxen an die Autoendstufe angeschlossen (je an 2 gebrückte Kanäle) die Endstufe wiederum hängt via Klinke an ein Laptop der hängt im Wlan via Teamviewer kann ich vom Handy aus die Wiedergabe entsprechend Starten.

Zur Visualisierung habe ich einen roten LED Streifen (der lag noch rum) mittels Brückengleichrichter an einen Endstufen Ausgang parallel zum Lautsprecher angeschlossen. Nachdem dia Ausgangsspannung aber bei entsprechendem Pegel für relativ viel Strom sorgt und dabei dem kleinen Gleichrichter etwas warm wurde habe ich noch ein 12V 20W Halogen Leuchtmittel als Schutz in Serie davor geschaltet.

Das haben wir heute mal so getestet und funktioniert Super.

Quasi nichts gefrickelt aber mit 100% Lagermaterial.

Die Endstufe ist sogar von hier aus dem Marktplatz vor 2-3 Jahren mal gefischt (eine Helix)...

Danke soweit.

Soll ich Feedback über die Ergebnisse geben?

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RMK
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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von RMK » So 18. Apr 2021, 23:38

poolizei hat geschrieben:
So 18. Apr 2021, 23:13
Soll ich Feedback über die Ergebnisse geben?
aber hallo! natürlich! auch wenn Du Dich standhaft weigerst mit Explosionen zu experimentieren,
interessant ist es trotzdem :-)

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Re: Schulexperiment / Expertentag / Schallgeschwindigkeit

Beitrag von j.o.e » Mo 19. Apr 2021, 03:03

poolizei hat geschrieben:
So 18. Apr 2021, 23:13
Also ich habe die 2 PA Boxen an die Autoendstufe angeschlossen (je an 2 gebrückte Kanäle) die Endstufe wiederum hängt via Klinke an ein Laptop der hängt im Wlan via Teamviewer kann ich vom Handy aus die Wiedergabe entsprechend Starten.

Zur Visualisierung habe ich einen roten LED Streifen (der lag noch rum) mittels Brückengleichrichter an einen Endstufen Ausgang parallel zum Lautsprecher angeschlossen. Nachdem dia Ausgangsspannung aber bei entsprechendem Pegel für relativ viel Strom sorgt und dabei dem kleinen Gleichrichter etwas warm wurde habe ich noch ein 12V 20W Halogen Leuchtmittel als Schutz in Serie davor geschaltet.
Gebrückte Kanäle, PS-Boxen, rote LED Streifen, Brückengleichrichter - das kingt ziemlich intuitiv.
Und hat den Vorteil, man muss zu gar niemandem nicht "Dankeschön" sagen.

Wie das schon aussieht: Da hat ein 10-jähriger Bub ganz sicher keine Freude dran...
800px-Standböller_beim_Abfeuern_2.JPG
(Quelle: https://austria-forum.org/af/AustriaWik ... ie%C3%9Fen)

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