Stehende Welle: Aufgaben
Aufgaben:
1 Ordnen Sie die folgenden Aussagen den Begriffen „Fortschreitende Welle“ und „Stehende Welle“ korrekt zu:
a) „Alle Teilchen schwingen gleichzeitig durch die Ruhelage.“
b) „Es wird keine Energie und Information transportiert.“
c) „Kein Teilchen ist in ständiger Ruhe.“
d) „Alle Teilchen haben die gleiche Amplitude, aber nicht gleichzeitig.“
e) „Sie sieht aus wie eine rotierende Sinuskurve.“
f) „Sie entspricht der Translation einer Sinuskurve.“
g) „Phase, Energie und Information schreiten mit c fort.“
h) „Zwischen zwei Knoten haben die Teilchen gleiche Phase.“
i) „Jedes Teilchen hat eine vom Nachbarteilchen verschiedene Amplitude und Maximalgeschwindigkeit.“
j) „Es gibt Teilchen, die in ständiger Ruhe sind.“
2 In einer Wellenwanne schwingen zwei gekoppelte Erreger in einem Abstand von 9,0 cm harmonisch mit einer Frequenz von 4,0 Hz. Die Amplitude eines einzelnen Erregers beträgt 3,5 mm.
2.1 Bestimmen Sie die Wellenlänge der sich ausbreitenden Wellen, wenn die Ausbreitungsgeschwindigkeit 12 cm/s beträgt.
2.2 Zeichnen Sie das Wellenbild zwischen den Erregern maßstäblich und kennzeichnen Sie signifikante Stellen.
Lösungen
„Fortschreitende Welle“: c), d), f), g)
„Stehende Welle“: a), b), e), h), i), h)
λ = c/f = (12 cm/s)/(4,0 1/s) = 3,0 cm
Gesamtamplitude Ares = 2·AErr = 7,0 mm
