Der akus­ti­sche Dopp­ler-Ef­fekt

Die Schüler/-innen können die Alltagserfahrung, bei der sich die wahrgenommene Tonhöhe bei bewegten Schallquellen wie z.B. Rennwagen verändert, mit dem akustischen Doppler-Effekt erklären. Sie können mit einer Stimmgabel und einem Frequenzmessgerät nachweisen, dass sich die Frequenz bei Annäherung der Schallquelle erhöht und bei Entfernung verringert. Zudem können sie die Verstärkung des akustischen Doppler-Effekts durch eine Geschwindigkeitserhöhung der Schallquelle zeigen. Die mathematische Herleitung der Formel für die Frequenzverschiebung in diesem Fall können sie nachvollziehen. Sie wissen, dass man drei Fälle unterscheiden muss, die berücksichtigen, ob sich der Sender und/oder der Empfänger bewegt. Sie kennen die zugehörigen Formeln der drei Fälle.

  • 38:41 min
  • 3 Aufgabenblöcke
  • 4 Arbeitsblätter
1. Aktivierung von Vorwissen
Video - 01:54 min
Fernlenkauto sendet im bewegten Zustand Schall aus
Verschiebung der wahrgenommenen Tonhöhe bei einem vorbeifahrenden Rennauto
Wiederholung: Ton und Frequenz
2. Einführung
Video - 04:20 min
Messung der Frequenzverschiebung einer Stimmgabel im bewegten Zustand
Einführung und Definition des akustischen Doppler-Effekts
3. Verständnis­sicherung
Aufgaben - 05:00 min
Aufgaben rund um den akustischen Doppler-Effekt
4. Erarbeitung
Video - 05:37 min
Messungen zum akustischen Doppler-Effekt mit einem bewegten Ultraschallsender und ruhenden Empfänger
Abhängigkeit der Frequenzänderung von der Geschwindigkeit des Senders
5. Üben und Anwenden
Aufgaben - 05:00 min
Aufgaben rund um das Verhältnis von Frequenz und Geschwindigkeit des Senders
6. Vertiefung
Video - 05:56 min
Mathematische Herleitung des akustischen Doppler-Effekts
Fallunterscheidung mit Angabe der Lösungsformeln
7. Ergebnis­sicherung
Video - 02:52 min
Messung und Definition des akustischen Doppler-Effekts
Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit des Senders und gemessener Frequenz
Fallunterscheidung mit Lösungsformeln
8. Abschlusstest
Abschlusstest - 08:00 min
Anwendungs- und Transferaufgaben

Schülermaterial (2)

  • Abschlusstest (PDF)
  • Arbeitsblatt (PDF)

Lehrermaterial mit Lösungen (2)

  • Abschlusstest (PDF)
  • Arbeitsblatt (PDF)

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