Kann jemand meine Aufgabe lösen oder Tipps geben.. ich verstehe die irgendwie nicht?
Aufgabe zur Wasserwellen
a) Eine Wasserwelle mit A = 0.1 m, λ= 0.5 m und f = 5 Hz läuft entlang einer Rinne in
die positive x -Richtung. Zur Zeit t = 8 s gibt es an der Stelle x = 10 m den maximalen
(positiven) Ausschlag max = 0.1 m. Wie groß ist die Anfangsphase φ der Wellen mit
folgender Wellengleichung?
ψ(x, t) = A cos(kx - wt - φ)
b. Welche Auslenkung hat die Wasseroberfläche an der Stelle x = 15 m zur Zeit t = 18 s?
c. An der Stelle x = -30 cm sitzt ein Sender, der harmonische Wasserwellen mit λ= 10 cm, c = 0.2 m/s und A = 1 cm in die positive x -Richtung abstrahlt. Zur Zeit t = 2.25 s wird ein Wellenberg abgestrahlt. Wie lautet die Wellenfunktion ψ(x,t)?
d. Wie groß ist die vertikale Beschleunigung der Wasseroberfläche an der Stelle x = 1.65 m zur Zeit t = 5 s?
1 Antwort
Hi,
ich bin keine Physikerin, man kann sich aber alles selbst zusammensuchen. Ich helfe dir für Aufgabe a), den Rest probierst du bitte selbst.
Es gilt: ψ(x, t) = A cos(kx - ωt - φ)
Das musst du erstmal nach φ umstellen:
Nun sind Omega und k noch weiter bestimmt, es gilt weiter:
ω = 2π*f => ω = 31,42 s^(-1)
k = ω/c mit c = λ*f => k = 12,57 m^(-1)
Nun hast du deine weiteren gegebenen Werte und setzt einfach in die Formel ein. Man erhält φ = -125,66.
Du hast jetzt alle Formeln, die du für b, c und d benötigst. Bei b ist A gesucht, bei c ist ψ(x, t) gesucht und bei d müsste ich selbst nochmal gucken. Schau immer: Was ist gegeben? Was suchst du? Formel nach der entsprechenden Variablen umstellen, den Rest einsetzen und fertig. Du musst nicht mal Einheiten umrechnen ;-)
Ich kann gern rübergucken wenn du es weiter probiert hast. Bei Fragen melde dich.
LG
Hi, sorry dass ich deinen Kommentar erst jetzt sehe. Es muss Phi gleich bleiben, sonst hast du zwei Unbekannte und die Aufgabe wäre nicht lösbar.
Hi, erstmal Dankeschön für die Hilfe! Wollte kurz fragen ob bei c dann φ das gleiche bleibt oder auch ändert da die Zeit und x unterschiedlich sind.
LG