Über 1,6 Millionen Schüler*innen nutzen sofatutor!
  • 93%

    haben mit sofatutor ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert

  • 94%

    verstehen den Schulstoff mit sofatutor besser

  • 92%

    können sich mit sofatutor besser auf Schularbeiten vorbereiten

Schallgeschwindigkeit in unterschiedlichen Medien

Die Schallgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich Druckschwankungen wellenförmig ausbreiten. Sie hängt von der Temperatur, der Elastizität des Mediums und der Masse der Teilchen ab. In unterschiedlichen Materialien variiert die Schallgeschwindigkeit. Im Vakuum gibt es keine Schallgeschwindigkeit. Weißt du, ob Gasen eine niedrigere Schallgeschwindigkeit als Festkörper und Flüssigkeiten haben? Lerne heute!

Du willst ganz einfach ein neues Thema lernen
in nur 12 Minuten?
Du willst ganz einfach ein neues
Thema lernen in nur 12 Minuten?
  • Das Mädchen lernt 5 Minuten mit dem Computer 5 Minuten verstehen

    Unsere Videos erklären Ihrem Kind Themen anschaulich und verständlich.

    92%
    der Schüler*innen hilft sofatutor beim selbstständigen Lernen.
  • Das Mädchen übt 5 Minuten auf dem Tablet 5 Minuten üben

    Mit Übungen und Lernspielen festigt Ihr Kind das neue Wissen spielerisch.

    93%
    der Schüler*innen haben ihre Noten in mindestens einem Fach verbessert.
  • Das Mädchen stellt fragen und nutzt dafür ein Tablet 2 Minuten Fragen stellen

    Hat Ihr Kind Fragen, kann es diese im Chat oder in der Fragenbox stellen.

    94%
    der Schüler*innen hilft sofatutor beim Verstehen von Unterrichtsinhalten.
Bewertung

Ø 3.8 / 117 Bewertungen
Die Autor*innen
Avatar
Team Realfilm
Schallgeschwindigkeit in unterschiedlichen Medien
lernst du in der Primarschule 5. Klasse - 6. Klasse - Sekundarstufe 1. Klasse - 2. Klasse - 3. Klasse - 4. Klasse

Schallgeschwindigkeit in unterschiedlichen Medien Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Schallgeschwindigkeit in unterschiedlichen Medien kannst du es wiederholen und üben.
  • Bestimme, in welchem Medium sich der Schall schneller oder langsamer ausbreitet.

    Tipps

    Je stärker die Bindung zwischen den Atomen wie z. B. bei Festkörpern, desto schneller der Schall in diesem Medium.

    Ein Molekül von Öl ist schwerer als ein Wassermolekül.

    Je schwerer das Molekül eines Mediums ist, desto schneller breitet sich der Schall in diesem Medium aus.

    Lösung

    Die Schallgeschwindigkeit in einem Stoff ist höher, wenn die Bindungen zwischen den einzelnen Molekülen darin stärker sind. Diese Bindungen sind umso stärker, je fester ein Stoff ist. In der Luft ist die Schallgeschwindigkeit deshalb geringer als in den beiden Flüssigkeiten und im Holz ist sie noch höher. Die unterschiedliche Schallgeschwindigkeit in Wasser und Öl bestimmt das Gewicht der einzelnen Moleküle. Weil die Moleküle des Öls schwerer sind als die Wassermoleküle, ist die Schallgeschwindigkeit im Wasser etwas höher.

  • Beschreibe die Schallausbreitung.

    Tipps

    Je stärker die Bindungen zwischen den Molekülen, desto fester ist ein Stoff.

    Schall breitet sich durch die Schwingungen der Moleküle in einem Stoff aus.

    Lösung

    In einem Medium pflanzt sich der Schall als Welle fort, indem die Moleküle des Mediums vor- und zurückschwingen. Deshalb wird die Schallgeschwindigkeit davon bestimmt, wie schnell die Schwingungen von Molekül zu Molekül weitergegeben werden. Je stärker die Bindungen zwischen den einzelnen Molekülen sind, desto stärker kann ein Molekül das nächste anstoßen. Deshalb ist der Schall in Gasen langsamer als in Flüssigkeiten und in Festkörpern am schnellsten.

    Die Schallgeschwindigkeit ist zudem umso höher, je leichter die einzelnen Moleküle sind und weil sich die Moleküle in einem warmen Medium schneller bewegen als in einem kalten, ist dort auch der Schall schneller.

  • Werte die Aussagen zur Schallgeschwindigkeit aus.

    Tipps

    Die Nordsee hat einen deutlich höheren Salzgehalt als die Ostsee.

    Salz im Wasser verstärkt die Bindungen zwischen den einzelnen Molekülen.

    Zwischen den Atomen in einem Diamanten gibt es die stärksten Bindungen.

    In einem Vakuum gibt es keine Moleküle.

    Lösung

    Schall breitet sich in einem Medium aus, indem er sich von einem Molekül zum nächsten fortpflanzt. Im Vakuum des Weltalls kann sich der Schall deshalb nicht fortpflanzen, da es dort keine Moleküle gibt. Die Schallgeschwindigkeit hängt besonders von der Stärke der Bindungen zwischen den Molekülen ab. Im Diamant gibt es die stärksten Bindungen, deshalb ist der Schall darin schneller als in allen anderen Stoffen.

    Weil Salz die Bindungen zwischen Wassermolekülen verstärkt, ist der Schall in salzigem Wasser etwas schneller als in Süßwasser. In der salzigen Nordsee ist der Schall deshalb ebenfalls schneller als in der Ostsee, die weniger salzig ist. In festem Eis sind die Bindungen ebenfalls stärker als in flüssigem Wasser und damit ist auch der Schall schneller.

    Weil auch eine höhere Temperatur die Schallgeschwindigkeit erhöht, ist der Schall in einer Sauna schneller als außerhalb.

  • Bestimme die Schallgeschwindigkeiten.

    Tipps

    Kupferatome sind etwas schwerer als Eisenatome.

    Welche Schallgeschwindigkeiten kennst du bereits?

    Heliumatome sind etwas leichter als Luftmoleküle.

    Lösung

    Die Schallgeschwindigkeit von Luft liegt bei etwa 340 m/s bei 20°C. Weil Heliumatome etwas leichter sind als die Moleküle der Luft, ist die Schallgeschwindigkeit in Helium etwas höher und liegt bei 981 m/s.

    Die Schallgeschwindigkeit in Wasser ist wiederum höher, weil die Verbindungen zwischen den Molekülen etwas stärker sind als in den Gasen. Sie liegt bei etwa 1500 m/s. Die Verbindungen zwischen den Atomen der Metalle sind wiederum stärker als in der Flüssigkeit, sodass die Schallgeschwindigkeiten ebenfalls höher sind. Weil aber die Eisenatome leichter sind, ist der Schall im Eisen am schnellsten. Die Schallgeschwindigkeit im Eisen ist 5170 m/s und im Kupfer 4660 m/s.

    Im Diamant ist die Schallgeschwindigkeit mit 18000 m/s am größten.

  • Bestimme, wie weit das Gewitter entfernt ist.

    Tipps

    Das Licht eines Blitzes ist nahezu sofort über weite Entfernungen sichtbar.

    Berechne, welchen Weg der Schall in dieser Zeit etwa zurücklegt.

    Lösung

    Der Schall legt in Luft etwa 340 Meter pro Sekunde zurück. In drei Sekunden reist der Schall demnach 1020 Meter weit, also etwa einen Kilometer.

  • Ermittle die fehlenden Größen.

    Tipps

    Der Schall benötigt jeweils die halbe Zeit für den Hin- und Rückweg. Für die Schallgeschwindigkeiten gilt:

    • Wasser: $1500\ \frac{\text{m}}{\text{s}}$
    • Luft: $343\ \frac{\text{m}}{\text{s}}$

    Überlege auch anhand der Einheiten, wie du die gesuchten Größen bestimmen kannst.

    Multipliziere die Schallgeschwindigkeit mit der Zeit, um die gesamte Strecke zu bestimmen.

    Teile die Entfernung durch die Schallgeschwindigkeit, um die benötigte Zeit zu bestimmen.

    Lösung

    Unter Wasser bewegt sich der Schall mit einer Geschwindigkeit von $1500\ \frac{\text{m}}{\text{s}}$ fort. In den $124$ Sekunden legen die Rufe der Wale also folgende Strecke zurück:

    $1500\ \frac{\text{m}}{\text{s}}\cdot 124\ \text{s}=186000\ \text{m}=186\ \text{km}$

    In dieser Strecke sind der Hinweg und der Rückweg enthalten. Die Entfernung der Wale ist also genau die Hälfte und liegt bei $93$ Kilometer.

    In der Luft benötigt der Schall für diese Entfernung folgende Zeit:

    $\frac{93000\ \text{m}}{343\ \frac{\text{m}}{\text{s}}}=271 \text{s}$

    Für den Hin- und Rückweg wären es demnach $542$ Sekunden.