Wichtig! Physik: Wellen

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Periodendauer ist quasi die Zeit von einem Wellenberg zum nächsten. Also von einem Gipfel an, herunter ins Tal und dann wieder rauf zum Gipfel... die Zeit die die Welle braucht um diese Strecke zu durchlaufen nennt man Periodendauer. Und Lambda λ ist die Wellenlänge, also die Strecke, die in einer Periode durchlaufen wird. Klar geworden?

ok, das hab ich kapiert. Aber wenn du beides in die selbe Skizze einzeichnun müsstest, wäre es dann nicht ein und das selbe?

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Lambda ist die Wellenlänge die entsteht, wenn die Welle sich mit einer Geschwindigkeit c fortbewegt und T=1/(2PI()f). Formeln stehen überall l=cf

die periode bezieht sich auf eine zeit, die wellenlänge lambda auf eine länge.

das sind prinzipiell zwei unterschiedliche dinge. sie können auch nicht in das gleiche diagramm eingezeichnet werden. (kennst du dich mit diagrammen etwas genauer aus?)

am besten lassen sich wellen an wasserwellen erklären. stell dir vor, du wirfst einen stein in einen flachen, ruhigen see, dann siehst du die konzentrischen welle auf der oberfläche sich ausbreiten.

wenn du auf dem see vorher einen korken platziert hast, schwimmt dieser an der oberfläche. wenn eine welle kommt, hebt sie ihn an, bzw. er sinkt ab (passt sich also der oberfläche an). wenn du zu jeder zeit seine position einzeichnest, erhälst du eine sinusförmige kurve. diese beschreibt einen einzelnen punkt zu verschiedenen zeiten. der abstand zwischen zwei gleichen phasen (z.b. von wellenberg zu wellenberg) ist eine zeit und wird als periode T bezeichnet.

du kannst aber auch eine momentaufnahme machen. sagen wir, du könntest die zeit anhalten. dann steht die welle still. jetzt kannst du einmal quer durchs wasser schneiden und die welle von der seite sehen. dann siehst du, wie die welle zu einem festen zeitpunkt an unterschiedlichen stellen aussieht. den weg zwischen zwei phasen nennt man wellenlänge lambda. hier wird die auslenkung auf eine ortsrichtung aufgetragen.

die beiden diagramme sehen gleich aus, aber durch die achsenbeschriftung wird klar, dass es zwei unterschiedliche dinge sind. und so kannst du eben entweder die periode oder die wellenlänge einzeichnen. in der zeichnung sieht das gleich aus. die periode ist ja eben die zeit, die die welle benötigt, bis sie sich an einem punkt wieder in gleicher phase bewegt. oder: die wellenlänge ist der weg, den die welle in der zeit T zurücklegt.

Wie fange ich bei dieser Physikaufgabe an?

Hallo,

wir haben letzte Schulstunde in Physik mit dem Thema Schwingungen angefangen und auch schon mehrere Merksätze aufgeschrieben, Aufgaben gerechnet haben wir allerdings noch nicht. Jetzt haben wir aber eine als Hausaufgabe und ich habe absolut keine Idee wie ich sie lösen soll. Ich wäre euch sehr verbunden, wenn ihr mir einen Ansatz zeigen könnt, mir erklären könnt was ich als ersten Schritt machen soll. Die Aufgaben nicht zu tun kann ich mir bei diesem Lehrer nämlich definitiv nicht erlauben. Hier also eine der Aufgaben:

An einer Schreibfeder hängt ein Körper der Masse m = 200g. Sie ist dadurch um 40cm gedehnt. Aus dieser Gleichgewichtslage wird der Körper nun um 10cm angehoben und losgelassen. Die darauf folgende Schwingung sei harmonisch.

a) Berechnen Sie die Periodendauer, Frequenz und Winkelgeschwindigkeit.

Die restlichen Aufgabenteile nur der Vollständigkeit halber, wenn ich a) habe werde ich die anderen Aufgabenteile hoffentlich selbständig darauf Aufbauen können.

b) Berechnen Sie die Geschwindigkeit durch die Gleichgewichtslage. Geben Sie für die Phase φ = pi ( φ = 0 ) jeweils die Richtung des Geschwindigkeitsvektors an.

c) Die Zeitmessung wird im Moment der Phase φ = 0 gestartet. Bestimmen Sie Phase, Elongation, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Körpers zur Zeit t = 0,5s. Zeichnen Sie ein Zeigerbild für diesen Moment.

d) Geben Sie die t-s-Funktion für den Fall an, dass die Zeitmessung mit dem Loslassen der Körpers startet.

Danke :)

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