Was ist der Unterschied zwischen einer harmonischen Schwingung und einer harmonischen Welle?

...komplette Frage anzeigen

4 Antworten

Bei einer Schwingung schwingt ein Teilchen oder Körper einfach nur hin und her, ohne benachbarte Körper oder Teilchen zu beeinflussen.

Wird die Schwingung eines Teilchens jedoch auf das benachbarte Teilchen übertragen und dieses überträgt die Schwingung ebenfalls an seinen weiteren Nachbarn usw., pflanzt sich die Schwingung fort und dann spricht man von einer Welle.

Isoliert betrachtet schwingt auch in einer Welle jedes Teilchen nur hin und her, aber es überträgt wie gesagt seine Schwingungen an das Nachbarteilchen.

Der Unterschied besteht in der Ausbreitung im Raum, in einer Ebene oder entlang einer Schnur oder dergleichen mehr, mathematisch durch

(1.1) y(t) = y_{max}·cos(ωt + φ_0)

vs.

(1.2) y(|x⟩, t) = y_{max}·cos(ωt − ⟨k|x⟩ + φ_0) bzw.
         y(|x⟩, t) = y_{max}·cos(⟨k|x⟩ − ωt + φ_0)

ausdrückbar. Eine Schwingung wird dadurch zur Welle, dass ein schwingender Teilkörper mit benachbarten Teilkörpern gekoppelt ist und auf sie eine Kraft ausübt, die diese dazu veranlasst, die Schwingung mit einer leichten Verzögerung mitzumachen.

Je größer diese Kraft ist, desto schneller breitet sich die Welle aus. Deshalb ist in Materialien z.B. Schall umso schneller aus, je "steifer" sie sind. Der starrste theoretisch denkbare Körper hätte eine Schallgeschwindigkeit, die mit c vergleichbar wäre; den idealen starren Körper hingegen kann es nicht einmal theoretisch geben.

roromoloko 13.07.2016, 23:14

Ich hab noch nicht ganz verstanden wieso der starrste Körper eine Schallgeschwindigkeit hätte, die mit c vergleichbar wäre?

Schwingungen oder in dem Fall Wellen müssten doch gedämpft werden, infolgedessen die Ausbreitungsgeschwindigkeit sinkt?

0
SlowPhil 14.07.2016, 00:45

Nein, harte Materialien dämpfen Schranll nicht besonders, in Gegenteil. Gerade in harten Materialien breiten sich schnell und weit aus. Hart bedeutet ja, dass sich ein zum Schwingen angeregter Teil kaum bewegen kann, ohne die Nachbarn mitzunehmen.

0

Der Unterschied zwischen Schwingungen und Wellen besteht darin, dass Wellen sich ausbreiten, also Wege zurücklegen, während Schwingungen lokal stattfinden. Jede Welle setzt sich aus Schwingungen zusammen. „La Ola“, die berühmte Stadionwelle, kreist beispielsweise deswegen um das Spielfeld, weil lauter einzelne Menschen sich auf und ab bewegen, also hinauf und hinunter schwingen. Sie verlassen dabei nicht ihren Sitzplatz, aber „La Ola“ bewegt sich durch das ganze Stadion oder verebbt irgendwo.
Genauso verhält es sich mit den Wellen und Schwingungen in der Physik...

Der Unterschied zwischen Schwingungen und Wellen besteht darin, dass Wellen sich ausbreiten, also Wege zurücklegen, während Schwingungen lokal stattfinden

Was möchtest Du wissen?