Schüler/ Lehrer-Projekt zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit in Luft 

Wir benutzten zur Bestimmung der Schallgeschwindigkeit einen 28 m langen Gang, eine Art Röhre mit rechteckigem Querschnitt im Schulgebäude. Das lange Echo von etwa 1/10 s war uns beiläufig schon öfter aufgefallen. Ein Projekttag bot uns die Möglichkeit, mit den Geräten der Ton&FilmAG die Laufzeit des Schalls von der Quelle hin zur reflektierenden Wand und wieder zurück zu bestimmen.
Eine Filmklappe oder eine Filmdose benutzten wir zur Erzeugung eines kurzen markanten Geräusches, dessen lautes Original und dessen schwächeres Echo mit einem Mikrofon und einer Bandmaschine (Kassettenrekorder) aufgezeichnet wurde. Die Auswertung erfolgte mit Hilfe einer Bandmaschine und eines PC mit Tonschnittsoftware. Der Abstand von Originalgeräusch und dessen Echo ist auf dem Tonband als messbarer Abstand abgebildet. Wir konnten die beiden Klackgeräusche auf dem Tonband mit Hilfe eines Kopfhörers orten und mit einem weißen Farbstift markieren, und deren Abstand d = 6,1 cm mit dem Geodreieck bestimmen. Die Laufzeit t des Schalls für den Weg von 2×28 m = 56 m berechneten wir mit dem Taschenrechner, indem wir den Abstand d durch die Bandgeschwindigkeit teilten. Ergebnis: t = 0,16 s.

Die Schallgeschwindigkeit ergab somit  vSchall = 56 m/0,16 s
= 350 m/s.
Dieser Wert stimmt gut überein mit dem Tabellenwert.
(An dieser Stelle bietet sich je nach Interesse eine Fehlerrechnung an)

Eine interessante Laufzeitbestimmung konnten wir alternativ mit dem PC durchführen. Wir zeichneten die Mikrofonsignale mit Hilfe des Tonbearbeitungsprogramms SAMPLITUDE direkt auf Festplatte auf, stellten die Töne als Hüllkurve dar und maßen mit einer hohen Zeitauflösung den Abstand der beiden „peaks“.

Hans Prockl