So spielst du Schall in Zeitlupe
- Wähle einen Versuch und lies auf der Karte die Frequenz oder die Verzögerung. Schall läuft mit 340 m/s.
- Nutze λ = v ÷ f und T = 1 ÷ f für Töne und d = v·t für Donner und Echos.
- Gib deine Vorhersage ein und tippe auf Start. Töne laufen stark verlangsamt, Donner und Echos in Echtzeit.
- Vergleiche die orangefarbenen Marken mit den Verdichtungen der Luft oder damit, wo das Gewitter oder die Felswand tatsächlich ist.
Schall ist eine Welle
Wenn die Membran eines Lautsprechers oder eine Gitarrensaite schwingt, drückt sie die Luft daneben zusammen und zieht sich dann zurück, sodass die Luft gedehnt wird. Jede Verdichtung drückt auf die Luft dahinter, und so laufen die Verdichtungen nach außen, in Luft mit etwa 340 m/s. Die Luft selbst geht nirgendwohin: Jedes Stück geht nur in Laufrichtung des Schalls hin und her. Deshalb ist Schall eine Längswelle, anders als eine Welle auf einem Seil, bei der sich das Seil seitlich bewegt. Die Frequenz ist, wie viele Verdichtungen pro Sekunde losgehen; sie bestimmt die Tonhöhe, und Menschen hören etwa von 20 Hz bis 20000 Hz. Die Periode T = 1 ÷ f ist die Zeit zwischen zwei Verdichtungen, die Wellenlänge λ = v ÷ f ihr Abstand. Tiefe Töne haben lange Wellen, mehrere Meter; die höchsten Töne Wellen, die kürzer sind als ein Finger. Weil Licht fast sofort ankommt, ist die Verzögerung des Donners die Zeit, die der Schall zu dir brauchte. Ein Echo ist zurückgeworfener Schall, er legt die Strecke also zweimal zurück.
Ein fokussiertes Lernmodell
Schall läuft mit 340 m/s, wie in Luft bei etwa 15 °C, und unterwegs geht nichts verloren. Töne werden um ihre eigene Frequenz verlangsamt, sodass eine Schwingung auf dem Bildschirm eine Sekunde dauert; die Luft ist als Punkte gezeichnet, deren Hin-und-her-Bewegung stark vergrößert ist. Donner und Echo laufen in Echtzeit; der Blitz gilt als sofort angekommen, was auf wenige Millionstel Sekunden stimmt. Die Felswand wirft den ganzen Schall zurück. Antworten auf 2 % genau sind richtig.