THEMENPFADKURATIERTER THEMENPFAD · 7 MISSIONEN
Wellen und Schwingungen
Vom Ton zum Funk.
Eine einzige Idee – etwas schwingt und breitet sich aus – trägt vom Musikinstrument über einstürzende Brücken und Sonar bis zum Funksignal, das trotz Störungen ankommt.
- REINE SPIELZEIT
- 38–57 MIN
- MIT GESPRÄCHEN
- ≈ 76–114 MIN
- EMPFOHLEN
- AB 11+
- GEDACHT FÜR
- ab Klasse 6, Musik trifft Physik trifft Technik
DIE 7 STATIONEN
Der Pfad führt dich in dieser Reihenfolge durch die Missionen – jede baut auf der vorigen auf. Du kannst jederzeit unterbrechen: Jede Station hat ihre eigene Adresse, über die du später genau dort weitermachst.
010 · Sound Architect
5–7 MIN · AB 9+Am Anfang steht der Klang: Obertöne entscheiden, warum Geige und Trompete verschieden klingen, obwohl sie denselben Ton spielen.
Mische Grundton und Obertöne, höre die entstehende Klangfarbe und beobachte ihre gemeinsame Wellenform in Echtzeit.
FrequenzAmplitudeObertöneKlangfarbeBEI STATION 1 EINSTEIGEN →025 · Wave Equation
5–8 MIN · AB 11+Jetzt die Welle selbst: Zeichne sie mit dem Finger und lerne, dass Wellenlänge, Amplitude und Lage sie vollständig festlegen.
Zeichne die Welle, die du erwartest, mit dem Finger ins leere Diagramm. Danach fährt die echte Kurve darüber, und die Abweichung wird Fläche für Fläche sichtbar.
WellenlängeAmplitudeÜberlagerungStehende WelleBEI STATION 2 EINSTEIGEN →038 · Bridge Resonance
5–8 MIN · AB 11+Wenn der Takt der Anregung zur Eigenfrequenz passt, schaukelt sich alles auf – Resonanz baut Brückenschwingungen und Instrumente.
Finde die Eigenfrequenz einer Fußgängerbrücke, bring eine Parade außer Tritt und stimme einen Schwingungstilger ab. Resonanz zum Anfassen – von der Millennium Bridge bis Taipei 101.
EigenfrequenzResonanzDämpfungSchwingungstilgerBEI STATION 3 EINSTEIGEN →091 · Doppler Drive
7–10 MIN · AB 11+Bewegt sich die Quelle, stauchen sich die Wellen: Das eingefrorene Wellenbild verrät die Fahrt – und erklärt das Martinshorn.
Ein eingefrorenes Wellenbild, sechs Behauptungen über die Fahrt. Miss die Frontabstände mit dem Zirkel und streiche Karte für Karte – bis nur die Wahrheit übrig ist.
Doppler-EffektWellenfrontenMessen und AusschließenMartinshorn-ErklärungBEI STATION 4 EINSTEIGEN →041 · Echo Location
5–8 MIN · AB 10+Wellen kommen zurück: Aus der Laufzeit des Echos wird eine Karte – so sehen Fledermäuse und U-Boote.
Orte verborgene Objekte mit Sonar-Pings: Aus der Laufzeit wird eine Entfernung, aus vielen Echos eine Karte. Nur das Halbieren darfst du nie vergessen.
Echo und LaufzeitSchallgeschwindigkeitSonarUltraschallBEI STATION 5 EINSTEIGEN →031 · Radio Hunter
5–8 MIN · AB 10+Auch Funk ist eine Welle: Verstecke den Sender und sieh zu, wie die Maschine ihn mit Kreuzpeilung wiederfindet.
Du versteckst den Sender und stellst die Empfangsstationen auf. Dann sucht die Maschine mit begrenztem Messbudget und legt jeden Denkschritt offen – auch den, an dem sie scheitert.
KreuzpeilungSchnittwinkelUnsicherheitskeilMessbudgetBEI STATION 6 EINSTEIGEN →011 · Signal Rescue
6–8 MIN · AB 11+Zum Schluss die Rettung: Unterwegs leidet jedes Signal – kluge Zusatzbits finden und reparieren die Fehler von selbst.
Prüfe gestörte Datenpakete mit einem echten Hamming-Code. Drei Paritätsprüfungen bilden gemeinsam die Adresse des gekippten Bits.
Bits und DatenpaketeParitätHamming-CodeFehlerkorrekturBEI STATION 7 EINSTEIGEN →
FÜR LEHRKRÄFTE UND GRUPPENLEITUNGEN
Das Begleitblatt oben enthält für jede Station einen Beobachtungsauftrag fürs Spielen und einen Gesprächsimpuls für danach, samt Erwartungshorizont. Alle Missionen laufen ohne Konto und ohne Installation im Browser, auch offline. In jeder Mission schaltet sich eine Hilfeleiter mit Tipp, Hinweis und Lösung frei – niemand bleibt hängen. Empfohlener Rhythmus: Auftrag vorlesen, in Paaren spielen, kurz sprechen. Die reine Spielzeit verdoppelt sich dabei ungefähr.