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©Thinkstock/Svetlana Khvorostova

Wie kann man sich Wellen vorstellen?

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Sie brauchen

  • Springseil oder ähnlich dicke Schnur

Wellen gibt es nicht nur im Wasser, sondern auch in der Luft.

Alltagsbezug

Ein Ruf über den Spielplatz, ein Gespräch übers Handy oder das Licht einer roten Ampel – diese Schall-, Funk- oder Lichtsignale breiten sich alle als Wellen aus. Erzeugen Sie gemeinsam mit den Kindern Wellen und entdecken Sie dabei wichtige Eigenschaften.

Der Versuch beginnt

Legen Sie ein Springseil oder eine lange, dicke Schnur der Länge nach ausgebreitet auf den Boden. An jedem Ende nimmt ein Mädchen oder Junge das Seil in die Hand. Achten Sie darauf, dass sie es so halten, dass das Seil leicht durchhängt und nicht straff gespannt ist. Das Seil sollte nicht länger als zwei Meter sein. Zunächst werden die Rollen verteilt: Eines der Kinder ist der Sender und eines der Empfänger. Das Senderkind beginnt dann seinen Arm auf und ab zu bewegen und erzeugt so Wellen mit dem Seil. Schaffen es die Wellen bis zum Empfängerkind am anderen Ende des Seils? Wie fühlt es sich an, wenn die Wellen dort ankommen? Natürlich können die Sender- und Empfängerrollen auch getauscht werden. Und was passiert, wenn beide Kinder Wellen „senden“?

So geht es weiter

Lassen Sie die Mädchen und Jungen unterschiedliche Wellen erzeugen. Schaffen sie es, möglichst viele Wellenberge hintereinander zu schlagen? Schaffen die Kinder es, besonders hohe Wellen zu erzeugen? Was ist für das Senderkind anstrengender:  Wellenberge mit großem Abstand voneinander oder viele Wellen, die schnell aufeinander folgen? Lassen Sie die Kinder beobachten, ob sich die Wellen unterwegs verändern.

Der Hintergrund

Wellen übertragen Bewegungen. Das Seil und beide Kinder sind vor, während und nach der Welle immer an der gleichen Stelle, keiner hat sich fortbewegt! Trotzdem ist während des Experiments eine Welle von einem Seilende zum anderen „gelaufen“. Das ist bei Schallwellen ganz genauso: Beim Sprechen setzen wir die Luftteilchen um unseren Mund herum in Bewegung. Die Luftteilchen bleiben aber dort wo sie sind, sie wackeln nur an ihrem Platz ein wenig hin und her. Dabei schubsen sie auch ihre Nachbarteilchen an und die Bewegung wird so von einem Luftteilchen zum Anderen weiter gegeben: Das Geräusch wandert durch die Luft. Physikerinnen und Physiker nennen die Geschwindigkeit, mit der sich die Luftteilchen hin und her bewegen, übrigens Frequenz: Hohe Frequenzen führen zu hohen Tönen, niedrige Frequenzen zu tiefen Tönen. Genauso bedeuten beim Seil viele Wellenberge hintereinander eine hohe Frequenz und wenige, lange Wellenberge eine niedrige Frequenz.

Ideen zu Fortsetzung

Wellen haben eine begrenzte Reichweite. Je länger das Seil ist, desto flacher kommt die Welle am anderen Ende an. Probieren Sie verschiedene Seillängen aus. Damit Wellen möglichst weit laufen, muss man die Wellenberge möglichst hoch machen. Je höher die Welle ist, desto stärker ist das Signal (z.B. lauter Ton) und desto mehr Reichweite hat es. Haben die Mädchen und Jungen noch andere Ideen, wie ein Signal über lange Strecken übermittelt werden kann? Die Kinder können z. B. eine Kette bilden.  Zwischen je zwei Kindern befindet sich ein Seil. Sie versuchen nun ein Signal von einem Ende der Kette zum anderen zu senden. Ähnlich wie bei Sendeantennen für Handys wird eine Welle von einem Kind zum nächsten übermittelt, dieses kann die Welle dann über das zweite Seil an das nächste Kind weitergeben.

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