Welchen Lösungsansatz für folgende Physikaufgabe?

Hi,

ich möchte nicht nach einer Lösung fragen oder verlangen, dass ihr die Aufgabe machen sollt.

Ich möchte gerne wissen, wie ich die Aufgabe bearbeiten kann, da ich diese noch nicht verstanden habe.

"Dazu sende ich anbei ein Arbeitsblatt mit Aufgaben aus einer älteren Ausgabe des Lehrbuches von Dorn-Bader. Bearbeitet davon Aufgabe A3 von Seite 131. Zeichnet dazu die Zeiger der Länge 1 cm im Abstand von 1,5 cm auf der x-Achse. Insgesamt sollten es 4 Darstellungen sein: Die erste mit den Zeigern für die nach rechts laufende Welle, die zweite mit den Zeigern für die nach links laufende Welle, die dritte mit Zeigern für die Überlagerung beider Wellen und die vierte für die sich daraus ergebenden Sinuskurven."

Answer 1

[vincentjo775]

Lösungsansatz für Aufgabe A3

Die Aufgabe A3 beschreibt die Überlagerung von zwei gegenläufigen Wellen. Die Wellen haben die gleiche Amplitude von 1 cm und die gleiche Wellenlänge von 3 cm. Sie laufen mit der gleichen Frequenz von 1 Hz.

Lösungsschritt 1: Zeichnen der Zeiger

Zuerst werden die Zeiger für die beiden Wellen gezeichnet. Die Zeiger für die nach rechts laufende Welle werden mit einem Pfeil nach rechts gerichtet. Die Zeiger für die nach links laufende Welle werden mit einem Pfeil nach links gerichtet.

Die Zeiger werden im Abstand von 1,5 cm auf der x-Achse gezeichnet. Die Amplitude der Zeiger beträgt 1 cm.

Lösungsschritt 2: Überlagerung der Zeiger

Anschließend werden die Zeiger überlagert. Dazu werden die Zeiger für die beiden Wellen an derselben Stelle addiert.

Wenn die Zeiger für die beiden Wellen in Phase sind, addieren sich die Amplituden. Die Summe der Amplituden beträgt dann 2 cm.

Wenn die Zeiger für die beiden Wellen in Gegenphase sind, heben sich die Amplituden gegenseitig auf. Die Summe der Amplituden beträgt dann 0 cm.

Lösungsschritt 3: Zeichnen der Sinuskurven

Zuletzt werden die sich daraus ergebenden Sinuskurven gezeichnet.

Die Sinuskurven werden durch die Summe der Zeigerpunkte der überlagerten Wellen bestimmt.

Lösung für die vier Darstellungen

Die vier Darstellungen entsprechen den folgenden vier Zeitabschnitten:

• t = 0: Die beiden Wellen sind in Phase.
• t = 1/12 T: Die beiden Wellen sind in Gegenphase.
• t = 2/12 T: Die beiden Wellen sind wieder in Phase.
• t = 3/12 T: Die beiden Wellen sind wieder in Gegenphase.

Erläuterung

In der ersten Darstellung (t = 0) sind die beiden Wellen in Phase. Die Summe der Amplituden beträgt 2 cm. Die Sinuskurve hat eine positive Amplitude von 1 cm.

In der zweiten Darstellung (t = 1/12 T) sind die beiden Wellen in Gegenphase. Die Summe der Amplituden beträgt 0 cm. Die Sinuskurve ist eine horizontale Linie.

In der dritten Darstellung (t = 2/12 T) sind die beiden Wellen wieder in Phase. Die Summe der Amplituden beträgt 2 cm. Die Sinuskurve hat eine positive Amplitude von 1 cm.

In der vierten Darstellung (t = 3/12 T) sind die beiden Wellen wieder in Gegenphase. Die Summe der Amplituden beträgt 0 cm. Die Sinuskurve ist eine horizontale Linie.

Dieser Lösungsansatz ist nur ein möglicher Ansatz. Es gibt auch andere Möglichkeiten, die Aufgabe zu lösen.