315
🖩
Ein Schnellzug fährt mit 100 km/h mit pfeifender Sirene (800 Hz) auf einen Bahnübergang zu. Welche Frequenz nimmt man dort wahr?
316
🖩
Bei welcher Geschwindigkeit der Schallquelle tritt durch den Dopplereffekt eine Frequenzverdopplung ein, wenn der Empfänger ruht?
317
🖩
Beim Vorbeifahren eines hupenden Autos hört ein ruhender Beobachter ein Abfallen der Tonhöhe um eine Terz (5:4). Wie schnell fährt das Auto?
318
🖩
Ein Zug fährt mit 72 km/h auf einen Tunnel zu und pfeift mit 500Hz.
Welche Frequenz scheint das vom Tunnelportal reflektierte Echo für einen Reisenden im Zug zu haben?
319
🖩
Die Schallgeschwindigkeit in Wasser beträgt 1450 m/s.
Wie groß ist der Kompressionsmodul?
320
🖩
Die Schallgeschwindigkeit in Kupfer (Dichte 8,8 kg/dm³) beträgt 3670 m/s.
Wie groß ist der Elastizitätsmodul?
321
🖩
Ein zweiatomiges Gas besitzt bei `0"°C"` eine Schallgeschwindigkeit von `1260"m"/"s"`.
Um welches Gas handelt es sich?
322
🖩
Wie groß ist die Schallgeschwindigkeit in Helium bei einer Temperatur von `800" °C"` und einem Druck von `2,3" bar"`?
323
🖩
In einer beidseitig offenen Pfeife von 60 cm Länge wird die Luft zu stehenden Wellen angeregt. Wie groß sind die Frequenzen der Grundschwingung und der ersten 3 Oberschwingungen? (Skizze der Schwingungsformen)
324
🖩
Wie rasch müsste sich eine Schallquelle bewegen, damit für einen ruhenden Beobachter der Ton beim Vorbeifahren um eine große Terz tiefer wird?
327
🖩
Ein Gas besitzt bei 0°C eine Schallgeschwindigkeit von 258 m/s und κ von 1,3. Um welches Gas handelt es sich?
329
🖩
In einer einseitig geschlossenen Pfeife mit 80 cm Länge wird die Luft zu stehenden Wellen angeregt. Wie groß sind die Frequenzen der Grundschwingung und der ersten beiden Oberschwingungen?
330
🖩
In einer beidseitig offenen Pfeife mit 80 cm Länge wird die Luft zu stehenden Wellen angeregt. Wie groß sind die Frequenzen der Grundschwingung und der ersten beiden Oberschwingungen?
331
🖩
Eine Stimmgabel schwingt in Luft mit einer Frequenz von 284 Hz.
Wie groß ist die Wellenlänge des ausgesandten Tones bei 25° C?
332
🖩
Eine 2 m lange Stange wird 50 cm von einem Ende entfernt festgeklemmt und in longitudinale Schwingung versetzt. Die kleinste Frequenz, die durch die Stange erzeugt werden kann, beträgt 3 kHz.
Wie groß ist die Schallgeschwindigkeit in der Stange?
333
🖩
Eine beidseitig offene Pfeife hat eine Länge von 65 cm.
Wie groß sind die Frequenzen des Grundtones und der ersten beiden Obertöne?
335
🖩
Mit welcher Geschwindigkeit entfernt sich ein Auto von einer Sirene, wenn statt 800 Hz nur 745 Hz wahrgenommen werden?
336
🖩
Die Schallgeschwindigkeit in Petroleum beträgt 1227 m/s, seine Dichte 0,81 kg/dm³. Wie groß ist der Kompressionsmodul?
337
🖩
Ein Gas besitzt bei 0° C eine Schallgeschwindigkeit von 1260 m/s und einen Adiabatenkoeffizient von 1,4.
Um welches Gas handelt es sich?
338
🖩
Eine Orgelpfeife ist am Ende geschlossen. Die Frequenz der ersten Oberschwingung beträgt 440 Hz.
Wie lang ist die Pfeife? Welche Frequenz hat der Grundton?
339
🖩
Wie lang muss eine einseitig geschlossene Orgelpfeife sein, damit ihr tiefster Ton gerade noch hörbar ist?
340
🖩
Wie lang muss ein Eisenstab (Schallgeschwindigkeit 5 km/s) sein, der in der Mitte festgeklemmt ist, damit seine Grundfrequenz 320 Hz beträgt?
341
🖩
In einer einseitig geschlossenen Pfeife (l = 60 cm) wird die Luft zu stehenden Wellen angeregt. Wie groß sind die Frequenzen der Grundschwingung und der ersten beiden Oberschwingungen? Skizze der Schwingungsformen!
343
🖩
Beim Herannahen eines Rennmotorrades hört man am Straßenrand einen Ton, der um eine harmonischen Quart (`f_1:f_2 = 4 : 3`) höher ist, als der Ton beim Davonfahren der Maschine.
Welche Geschwindigkeit hat das Motorrad?
344
🖩
Ein Radfahrer fährt mit 6 m/s mit läutender Glocke unmittelbar an einem ruhenden Beobachter vorbei. Wie groß ist das Frequenzverhältnis der beiden Töne, die der Beobachter bei Annäherung bzw. Entfernung hört?
345
🖩
Wie schnell muss sich ein Beobachter relativ zu einer ruhenden Schallquelle bewegen, um eine Frequenzverdreifachung festzustellen?
346
🖩
348
🖩
Ein in der Mitte eingespannter Eisenstab von 1 m Länge wird durch einen Schlag auf eine Endfläche zu stehenden Wellen angeregt (Grundschwingung).
Wie groß ist die Frequenz des erzeugten Tones?
349
🖩
In einer einseitig geschlossenen Pfeife (Länge 90 cm) wird die Luft stehenden Wellen angeregt. Wie groß sind die Frequenzen der Grundschwingung und der ersten 3 Oberschwingungen?
350
🖩
Sirene
Mit welcher Geschwindigkeit entfernt sich ein Mann von einer Alarmsirene, wenn sich dadurch die Tonhöhe um 10% verringert?
351
🖩
Der Motor eines Traktors hat den Schallpegel 80 dB.
Welchen Schallpegel haben drei Motoren?
Wie viel Motoren müssten gleichzeitig laufen, damit die Schmerzgrenze erreicht wird?
354
🖩
An das eine Ende eines Holzstabes von 3 m Länge wird eine Taschenuhr gehalten, deren Ticken man am anderen Ende hört. Wie lange brauchen die Schallwellen, um vom einem Ende des Stabes ans andere zu gelangen (E-Modul des Holzes: `10^4" N/mm²"`, Dichte: `0,5" kg/dm³"`)
355
🖩
Zwei Schallwellen haben Intensitäten von 10 µW/cm² bzw. 500 µW/cm².
Um wie viel dB ist der Pegel des „lauteren“ Schalls größer mehr als der des „leiseren“?
357
🖩
Der Kompressionsmodul von Wasser beträgt 2,1 GPa. Berechnen Sie die Schallgeschwindigkeit!
358
🖩
Autolenker hört Pfiff
Ein Auto fährt mit 90 km/h auf eine Signalanlage zu, die einen Pfiff mit 750 Hz abgibt. Welche Frequenz hört der Autolenker?
359
🖩
Eine Schnellzuglokomotive fährt auf einen Bahnübergang zu und pfeift mit 700 Hz. Am Übergang hört man einen Ton mit 750 Hz.
Wie schnell fährt die Lokomotive?
361
🖩
Die durch Sprache und Musik verursachten Schallwellen liegen vorwiegend im Frequenzbereich von 50 Hz bis 10 kHz.
Welchem Wellenlängenbereich entspricht das in Luft?
363
🖩
Schnellzug pfeift
Ein Schnellzug (v = 100 km/h) fährt mit pfeifender Sirene (f = 800 Hz) auf einen Bahnübergang zu.
Welche Frequenz nimmt man dort wahr?
371
🖩
In einer beidseitigen offenen Pfeife von 90 cm Länge wird die Luft zu stehenden Wellen angeregt. Wie groß sind die Frequenzen von Grundschwingung und den ersten beiden Oberschwingungen? Skizze der Schwingungsformen!
372
🖩
Wie rasch müsste sich eine Schallquelle bewegen, damit für einen ruhenden Beobachter der Ton beim Vorbeifahren um eine Oktav tiefer wird?
375
🖩
Ein Gas besitzt bei 0°C eine Schallgeschwindigkeit von 971 m/s und einen Adiabatenkoeffizient von 1,66.
Um welches Gas handelt es sich?
546
🖩
Spiralnebel
Eine bestimmte Absorptionslinie im Spektrum eines Spiralnebels hat eine Wellenlänge von 475 nm, während man bei ruhender Quelle 394 nm misst.
Wie groß ist die Fluchtgeschwindigkeit des Spiralnebels?
549
🖩
Licht fällt unter einem Einfallswinkel von 57° auf eine Kristalloberfläche und wird unter 27,8° gebrochen. Wie groß ist die Lichtgeschwindigkeit im Kristall?
550
🖩
Diamant
Die Lichtgeschwindigkeit in Diamant beträgt 124 000 km/s.
Wie groß ist der Grenzwinkel der Totalreflexion?
551
🖩
Steinsalz
Für Steinsalz beträgt der Grenzwinkel der Totalreflexion 40,5°.
Wie groß ist die Lichtgeschwindigkeit in diesem Medium?
552
🖩
Ein kleiner leuchtender Körper am Grund eines 1 m tiefen Schwimmbades sendet nach oben Strahlen in alle Richtungen. An der Oberfläche des Wassers wird ein Lichtkreis durch die in der Luft gebrochenen Strahlen gebildet. Außerhalb dieses Kreises werden die Strahlen in das Wasser zurückreflektiert. Wie groß ist der Radius?
553
🖩
Ein Lichtstrahl kommt aus der Luft unter einem Winkel von 42° zur Grenzfläche zu einem anderen Medium. Er wird unter einem Winkel von 30,2° gebrochen. Was passiert mit einem Lichtstrahl, der aus diesem Medium kommt und unter einem Winkel von 44° auf die Grenzfläche trifft?
554
🖩
Spiegel unter Wasser
Licht fällt senkrecht von oben auf einem unter Wasser liegenden ebenen Spiegel. Unter welchem Winkel muss dieser mindestens gegen den Gefäßboden geneigt sein, wenn das von ihm reflektierte Licht nicht wieder in die Luft zurückkehren soll?
555
🖩
Taucher
Ein Taucher befindet sich 1 m unter Wasser. Welche Gebiete außerhalb des Wassers sieht er direkt, welche Gebiete im Wasser sieht er über eine Reflexion? (Skizze!)
556
🖩
Lichtstrahl
Unter welchem Winkel muss ein Lichtstrahl auf Glas mit `n=1,5` fallen, wenn reflektierter und gebrochener Strahl zueinander normal stehen?
558
🖩
Taucher
Wie groß ist der Durchmesser des Kreises, durch den ein 12 m unter Wasser (n = 1,333) befindlicher Taucher den Himmel sehen kann?
559
🖩
Prisma
Wie groß muss mindestens der Brechungsindex eines rechtwinklig gleichschenkligen Prismas sein, das einen Lichtstrahl durch Totalreflexion um 90° ablenken soll?
560
🖩
Lichtleiter
Lichtleiter: Welche Brechzahl muss ein zylindrischer Stab mindestens haben, wenn alle in seine Basis eintretenden Strahlen innerhalb des Stabes durch Totalreflexion fortgeleitet werden sollen?
562
🖩
Brechung
Ein Lichtstrahl trifft unter einem Einfallswinkel von 50° auf die Grenzfläche zu einem anderen Medium und wird unter einem Winkel von 30,7° gebrochen. Was passiert mit einem Lichtstrahl, der aus diesem Medium kommt und unter einem Winkel von 44° die Grenzfläche trifft?
565
🖩
Kamera
Eine Kamera liefert dann ein scharfes Bild von einer weit entfernten Landschaft, wenn sich das Objektiv 20 cm vom Film entfernt befindet. Wie weit muss man dieses Objektiv verschieben, um ein scharfes Foto von einer 2 m entfernten Landkarte zu machen?
566
🖩
Kamera
Eine Kamera liefert das lebensgroße Bild einer Blume, wenn sich das Objektiv 40 cm vom Film entfernt befindet. Wie groß muss dieser Abstand sein, wenn ein sehr weit entferntes Gebäude scharf aufgenommen werden soll?
569
🖩
Dia-Projektor
Eine Projektionslinse mit einer Brennweite von 30 cm wirft ein Dia mit den Abmessungen 5 cm x 7,5 cm auf eine 9 m entfernte Leinwand. Wie groß wird das Bild?
570
🖩
Linse
Wie groß ist das Bild eines 5 cm großen Gegenstandes in 40 cm Entfernung von einer Linse mit 4 Dioptrien?
571
🖩
Fotoaufnahme
Mit einem Fotoapparat (f = 50 mm, 24 · 36 mm²) soll eine Zeichnung von Format 28 · 40 cm² so aufgenommen werden, dass die kurze Seite auf 21 mm verkleinert wird. Wie groß wird die andere Seite und welche Aufnahmeentfernung ist notwendig?
572
🖩
Linse
Linse mit 20 cm Brennweite. Der 4 cm große Gegenstand befindet sich in einer Entfernung von 30 cm. In welcher Entfernung entsteht das Bild? Wie groß ist es? (schematische Zeichnung!)
573
🖩
Luftbild
Wie viel km² Erdoberfläche werden von einer Luftbildkamera (f = 50 cm) beim Bildformat 18 x 18 cm² aus 4000 m Höhe abgebildet?
575
🖩
Linse
Linse mit einer Brennweite von -30 cm. Der 4 cm große Gegenstand befindet sich in einer Entfernung von 40 cm. In welcher Entfernung entsteht das Bild? Wie groß ist es? (schematische Zeichnung!)
580
🖩
Kleinbildkamera
Zwischen Gehäuse und Objektiv einer Kleinbildkamera der Brennweite 50 mm, deren Objektiv für Gegenstandsweiten zwischen 50 cm und unendlich vorstellbar ist, wird ein 2 cm langer Zwischenring eingesetzt.
Welche Gegenstandsweiten können jetzt erfasst werden?
581
🖩
Fotoapparat
Das Objektiv eines Fotoapparates hat eine Brennweite von 5 cm. Wie groß ist auf dem Film das Bild des Mondes? Wie groß wäre es, wenn man ein Teleobjektiv der Brennweite 15 cm verwendete? (Der Mond erscheint dem bloßen Auge unter einem Sehwinkel von 0,5 Grad.)
582
🖩
Wie weit muss eine 1,75 m große Person vom Objektiv (f = 5 cm) einer Kleinbildkamera mindestens entfernt sein, wenn sie auf dem 24 x 36 mm² großen Bild (Hochformat) vollständig abgebildet sein soll?
583
🖩
Wie groß ist das Bild eines 5 cm großen Gegenstandes in 18 cm Entfernung von einer Linse mit 5 Dioptrien?
595
🖩
Sonnenlicht trifft auf eine Linse von 7 cm Durchmesser und wirft auf einen 4 cm dahinter aufgestellten Schirm einen Schein von 5 cm Durchmesser. Wie groß ist die Brennweite der Linse?
596
🖩
Eine Linse hat eine Brechkraft von 6 Dioptrien. Wo muss man einen Gegenstand hinstellen, um 4-fache Vergrößerung zu erzielen?
597
🖩
Verschiebt man eine punktförmige Lichtquelle längs der Achse einer Linse von 6 cm Durchmesser und 12 cm Brennweite, so entsteht auf 30 cm entfernten Bildschirm zweimal ein Lichtschein von Linsengröße. Wie weit ist die Lampe in beiden Fällen von der Linse entfernt, und in welchem Fall ist der Schein heller?
600
🖩
Ein Gegenstand soll von einer Linse mit 7,5 cm Brennweite dreifach vergrößert werden. Wie groß sind Gegenstands- und Bildweite?
601
🖩
Projektionsobjektiv
Ein Projektionsobjektiv dient dazu, von Dias der Größe 8 cm x 10 cm auf einem 23 m entfernten Schirm Bilder der Größe 2,4 m x 3 m zu erzeugen. Wie groß ist seine Brennweite?
602
🖩
Wie groß ist die Größe eines Gegenstandes und seine Entfernung von der Linse mit 18 cm Brennweite, wenn sein Bild in 24 cm Entfernung 10 cm groß abgebildet wird.
604
🖩
Linse
In welcher Bildweite und -größe wird eine 1,75 m große Person abgebildet, die 6,5 m von einer Linse mit der Brennweite 25 cm entfernt ist?
608
🖩
Welche Breite (in Winkelgrad) hat das Spektrum erster Ordnung (von 400 nm bis 700 nm), wenn weißes Licht normal auf ein Strichgitter mit 800 Linien pro mm fällt?
609
🖩
Maxima-Gitter
Wie viele Maxima kann ein Gitter mit 500 Linien pro mm bei der Wellenlänge 600 nm höchstens erzeugen?
613
🖩
Ein Spalt wird mit einem He-Ne-Laser (628 nm) beleuchtet. Auf einem 4 m entfernten Schirm hat das zentrale Bild eine Breite von 5 cm (von Minimum zu Minimum).
Wie groß ist die Spaltbreite?
614
🖩
Beugungsbild erster Ordnung
Beim Durchgang von Licht des He-Ne-Laser (628 nm) durch ein Liniengitter erscheint das Beugungsbild erster Ordnung auf dem 3 m entfernten Schirm in einem Abstand von 32 cm vom zentralen Bild.
Wie groß ist die Gitterkonstante?
615
🖩
Wellenlänge
Rotes Licht fällt normal auf ein Beugungsgitter, in das 4000 Striche pro cm eingeritzt sind. Das Bild zweiter Ordnung erscheint unter einem Beugungswinkel von 34°. Wie groß ist die Wellenlänge des Lichtes?
619
🖩
Geschwindigkeit
Die Ha-Linie des Wasserstoffs hat eine Wellenlänge von 486 nm. Im Spektrum eines Spiralnebels wird für sie jedoch eine Wellenlänge von 530 nm gemessen.
Mit welcher Geschwindigkeit entfernt sich der Spiralnebel von der Erde, wenn die Rotverschiebung als Dopplereffekt gedeutet wird?
621
🖩
Winkelablenkung
Grünes Licht mit einer Wellenlänge von 540 nm wird durch ein Gitter mit 2000 Strichen pro cm gebeugt.
Wie groß ist die Winkelablenkung des Bildes 3. Ordnung?
Gibt es ein Bild 10. Ordnung?
622
🖩
Hohlspiegel
Wo muss man bei einem Hohlspiegel von 1 m Radius den Gegenstand hinstellen, damit er dreifach vergrößert wird? Es ist eine schematische Skizze zu erstellen.
623
🖩
Hohlspiegel
Wie weit vor einem Hohlspiegel mit dem Radius 1,2 m muss ein Mensch stehen, um ein 4-fach vergrößertes, aufrechtes Bild seines Gesichtes zu sehen?
624
🖩
Hohlspiegel
5 cm vor einen Hohlspiegel mit einem Radius von 20 cm steht ein 1 cm großer Gegenstand. Wie wird er abgebildet? Rechnung und Zeichnung!
625
🖩
Hohlspiegel
8 cm vor einen Hohlspiegel mit dem Radius 5 cm steht ein 2 cm großer Gegenstand. Wie wird er abgebildet? Rechnung und Zeichnung!
626
🖩
Wie weit vor einem Hohlspiegel (r = 80 cm ) muss ein Gegenstand stehen, damit ein 5-fach vergrößertes, virtuelles Bild entsteht?
627
🖩
Hohlspiegel
Wie müsste ein Objekt in Bezug auf einen Hohlspiegel mit r = 1,8 m stehen, um ein reelles Bild zu bekommen, das halb so groß ist wie der Gegenstand?
628
🖩
Hohlspiegel
Wo muss man bei einem Hohlspiegel von 80 cm Radius den Gegenstand hinstellen, damit er reell 5-fach vergrößert wird?
629
🖩
Hohlspiegel
Ein Gegenstand von 10 cm Größe steht 70 cm vor einem Hohlspiegel mit einem Krümmungsradius von 1 m.
Wie groß wird er abgebildet? Rechnung und schematische Zeichnung!
631
🖩
Hohlspiegel
Hohlspiegel `r=1,3" m"`; 80 cm davor ein Gegenstand der Größe 15 cm.
Berechnung des Bildes und schematischer Zeichnung!
635
🖩
Wölbspiegel
Ein Gegenstand befindet sich 1 m vor einem Wölbspiegel (`r=1" m"`). Wie groß ist die Bildweite?
695
🖩
Ein Hohlquader (`ϱ_"K"=0,8" g/cm³"`) mit der Fläche `A=20" cm²"` und der Höhe `h=3" cm"` schwimmt im Wasser. Wie groß ist die Eintauchtiefe und die Schwingungsdauer der vertikalen Schwingungen um diese Ruhelage?
698
🖩
Eine Feder hat eine Federkonstante von 30 N/m. Wie groß ist die daran hängende Masse, die eine Schwingung mit der Amplitude 5 cm ausführt und sich mit der Geschwindigkeit 80 cm/s durch die Ruhelage bewegt?
704
🖩
In zwei 4 cm voneinander entfernten Punkten wird (gleichphasig) eine Welle erregt mit 2 cm Wellenlänge. Auf einer Geraden durch eines dieser Erregerzentren, normal zu ihrer Verbindungslinie, liegt ein Punkt im Abstand 7,5 cm. Wie überlagern sich die Wellen in diesem Punkt?
705
🖩
Eine Welle (`ω=5" 1/s"`) trifft mit 20 m/s unter einem Winkel von 45° auf die Grenzfläche zu einem anderen Medium. In diesen Medium hat sie eine Wellenlänge von 15 m. Unter welchem Winkel läuft sie weiter?
707
🖩
Welle
In zwei um 4 cm entfernten Punkten wird (gleichphasig) eine Welle mit 1 cm Welenlänge erregt. Auf einer Geraden durch eines dieser Erregungszentren, normal zu ihrer Verbindungslinie, liegt ein Punkt im Abstand 3 cm. Wie überlagern sich die Wellen in diesem Punkt?
708
🖩
Welle
Eine Welle (Wellenlänge `λ=2,5" cm"`, `ω = 4" 1/s"`) trifft unter einem Winkel von 30° auf die Grenzfläche zu einem anderen Medium, in dem die Wellenlänge 3,7 m beträgt. Unter welchen Winkel läuft sie weiter?
709
🖩
Eine lineare Welle hat eine Geschwindigkeit von `c=5" m/s"`, Amplitude `r=12" cm"`, Wellenlänge `λ=50" cm"`.
Wie groß ist die Schwingungsdauer?
Wann erreicht die Welle den Abstand 15 m vom Erregerzentrum?
Wie groß ist die Auslenkung zur Zeit 5 s in der Entfernung 8 m vom Erregerzentrum?
710
🖩
Von einem Baukran hängt ein Seil herunter. Es führt mit dem daran befestigten Mörtelkübel in 25 s zwei Schwingungen aus. Wie lang ist das Seil?
711
🖩
Feder
Eine Feder wird durch eine Last von 15 N um 10 cm gedehnt. Ein Körper von 4 kg wird angehängt und in Schwingungen mit 12 cm Amplitude versetzt. Wie groß sind: Federkonstante, Schwingungsdauer, maximale rücktreibende Kraft, maximale Geschwindigkeit und Beschleunigung?
712
🖩
Um eine Schraubfeder um 8 cm zu dehnen, ist eine Arbeit von 2 mJ notwendig. Welche Schwingungsdauer ergibt sich beim Anhängen von 50 g?
713
🖩
Masse
Eine Masse von 5 kg hängt an einer Feder und dehnt sie um 14 cm aus. Wie groß sind die maximale Kraft und die Arbeit, um dieses System in Schwingungen mit der Amplitude 10 cm zu versetzen?
714
🖩
Masse
Eine Masse von 2,5 kg schwingt harmonisch mit einer Frequenz f = 3 Hz. Wie groß sind Beschleunigung und rücktreibende Kraft im Abstand von 5 cm von der Ruhelage?
720
🖩
Klotz
Ein 4 kg schwerer Klotz hängt an einer Spiralfeder. Ein zusätzliches Gewicht von 5 N würde sie um weitere 6 cm ausdehnen. Wie groß ist die Schwingungsdauer ohne dem Zusatzgewicht?
721
🖩
Lastwagen
Die Karosserie (`m=800" kg"`) eines Lastwagens senkt sich bei der Zuladung von 1,8 t um 6 cm.
Wie groß ist Schwingungsdauer für das leere bzw. beladene Fahrzeug?
723
🖩
Schraubenfeder
Wie groß ist die Federkonstante einer Schraubenfeder, die nach Anhängen von 30 g pro Minute 85 Schwingungen ausführt? Wie groß ist die Schwingungsenergie und die maximale Geschwindigkeit bei einer maximalen Kraft von 0,5 N?
725
🖩
An einer Schraubenfeder, deren Eigenmasse vernachlässigt werden darf, wird ein Gewichtsstück von 300 g aufgehängt. Der Endpunkt der Feder wird dadurch um 36 mm gesenkt. Zu berechnen ist die Periodendauer der vertikalen Schwingungen, die das Gewichtsstück an der Feder ausführen kann.
726
🖩
Die an einer Feder hängende Masse von 200 g führt innerhalb von einer Minute 42 Schwingungen aus. Welche Dehnung erfährt die Feder durch das Gewicht im Ruhezustand?
727
🖩
Eine Scheibe mit 3 kg und 30 cm Radius führt, an einem Draht hängend, 22 Drehschwingungen in einer Minute aus. Wenn man einen zweiten Körper dazuhängt, schwingt das System nur mehr 17mal pro Minute.
Wie groß ist das Trägheitsmoment des zweiten Körpers?
728
🖩
Schraubenfeder
Vergrößert man die an einer Schraubenfeder hängende Masse um 60 g, so verdoppelt sich die Schwingungsdauer. Wie groß ist die anfängliche Masse?
729
🖩
Uhr
``Eine Uhr geht im Verlauf von 12 Stunden ½ Stunde nach. Wie lang muss das ursprünglich 50 cm lange (mathematisch angenommene) Pendel gemacht werden, damit die Uhr richtig geht?
730
🖩
An einem Draht hängt eine Scheibe von 2 kg Masse und einem Durchmesser von 20 cm. Tangential an der Scheibe greifen (einander gegenüber und entgegengesetzt) zwei Kräfte von je 3 N an und verdrehen dadurch die Scheibe von 45°C.
Mit welcher Schwingungsdauer schwingt die Scheibe nach dem Loslassen?
731
🖩
Eine Scheibe mit 4 kg Masse und einem Durchmesser von 40 cm schwingt 15 mal in einer Minute. Wird ein zweiter Körper auf die Scheibe gelegt, so schwingt das System nur mehr 12 mal in einer Minute. (Aufhängung an einem Draht). Wie groß ist das Trägheitsmoment des zweiten Körpers?
732
🖩
Scheibe
Eine Scheibe mit `J = 2" kgm² "` hängt an einem Draht und führt in einer Minute 20 Drehschwingungen aus. Welches Drehmoment wäre nötig, um die Scheibe einmal um ihre Achse (360°) zu drehen?
733
🖩
Pendel
Wenn man die Länge `l` eines mathematischen Pendels um 1/5 verkürzt, so steigt seine Frequenz um 0,1 Hz an. Wie groß ist die ursprüngliche Länge `l`?
734
🖩
Flüssigkeitspendel
Ein U-Rohr mit einer Querschnittsfläche von 1 cm² ist mit 1,36 kg Quecksilber gefüllt. Mit welcher Schwingungsdauer kann die Flüssigkeit in dem Rohr hin- und herschwingen?
735
🖩
Scheibe
Eine Scheibe mit einem Trägheitsmoment von 0,72 kgm² führt an einem Draht hängend 20 Drehschwingungen in einer Minute aus. Wenn man einen zweiten Körper dazuhängt, schwingt das System nur mehr 15 mal pro Minute. Wie groß ist das Trägheitsmoment des zweiten Körpers?
737
🖩
Pendel
Um wie viel % verkürzt sich die Schwingungsdauer eines mathematischen Pendels, wenn es um ¼ seiner Länge gekürzt wird?
738
🖩
Im inneren der Erde nimmt die Schwerkraft bis zum Wert Null im Erdmittelpunkt gleichmäßig ab.
Welche Schwingungsdauer hätte ein Körper, der in einem geraden, durch den Erdmittelpunkt verlaufenden Rohr hin- und herschwingt (`r = 6378" km"`)?
741
🖩
Welle
Eine Welle mit 25 m/s trifft unter dem Einfallwinkel von 42° auf die Grenzfläche zu einem anderen Medium und wird unter einem Winkel von 58° ins zweite Medium hineingebrochen.
Es ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit im zweiten Medium zu berechnen.
744
🖩
Eine Welle breitet sich beginnend vom Zeitpunkt `t=0` vom Ursprung eines Bezugssystems in Richtung der x-Achse mit der Geschwindigkeit 5 m/s aus. Ihre Amplitude beträgt 12 cm, die Wellenlänge 50 cm.
Wie groß ist die Schwingungsdauer?
Wann beginnt das Teilchen bei `x=15" m"` zu schwingen?
Wie groß ist die Auslenkung zur Zeit `t=4,2" s"` am Ausgangspunkt der Welle?
745
🖩
Eine Welle (`ω = 4" rad/s"`) trifft mit 17 m/s unter einem Winkel von 30° auf die Grenzfläche zu einem anderen Medium. In diesem Medium hat sie eine Wellenlänge von 35 m. Unter welchem Winkel läuft sie weiter?
747
🖩
Eine Welle (`λ_1=3" m"`) trifft unter einem Winkel von 50° auf die Grenzfläche zu einem anderen Medium, in dem die Wellenlänge 1,8 m beträgt. Unter welchen Winkel läuft sie weiter?
749
🖩
Eine Welle hat die Amplitude 10 cm, Geschwindigkeit 60 cm/s und Wellenlänge 6 cm. Nach welcher Laufstrecke ist nach 5 s Laufzeit die Auslenkung 5 cm?
750
🖩
Nach der Laufzeit 1,5 s und der Laufstrecke 250 m beträgt die Auslenkung einer ebenen Welle ein Viertel der Amplitude. Wie groß ist die Wellenlänge? (c = 300 m/s)
752
🖩
Eine Welle breitet sich in Richtung der x-Achse mit einer Amplitude von 10 cm und einer Geschwindigkeit von 3 m/s aus. Die Schwingungsdauer beträgt 4 s.
Wie groß ist die Wellenlänge?
Wann beginnt ein Teilchen am Ort `x=120" m"` zu schwingen?
Wie groß ist die Auslenkung zur Zeit `t=50" s"`?
1087
🖩
Man zerlege das Gewicht der Pendelkugel in jene Komponente, die den Faden spannt, und die dazu normale Komponente, die das Pendel zum tiefsten Punkt hin beschleunigt. Aus ähnlichen Dreiecken ist letztere Kraft zu berechnen (allgemein).
1302
🖩
Unter welchem Winkel muss ein Lichtstrahl auf Glas mit `n = 1,8` fallen, damit reflektierter und gebrochener Strahl aufeinander normal stehen?
1366
🖩
Bei welcher Geschwindigkeit des Beobachters tritt durch den Dopplereffekt eine Frequenzverdopplung ein?
1907
🖩
Ein geteilter Lichtstrahl der Wellenlänge 600 nm gelangt auf den zwei verschiedenen Wegen `s_1= 3,0951724" m"` und `s_2=3,0951481" m"` an einem Raumpunkt. Was geschieht dort?
1927
🖩
Eine Kugel der Masse m = 50 g schwingt mit einer Schwingungsdauer T = 700 ms an einer Feder. Welchen Wert hat die Federkonstante?
1928
🖩
Drehpendel
Eine Vorrichtung gemäß der Abbildung führt Torsionsschwingungen mit der Schwingungsdauer T1 = 6,78 s aus.
Nach dem Anbringen eines Körpers mit dem Trägheitsmoment J = 0,066 kg m² steigt die Schwingungsdauer auf T2 = 9,21 s.
Wie groß ist das Trägheitsmoment der Vorrichtung?
1929
🖩
Wie groß ist die Schwingungsdauer eines mathematischen Pendels (Fadenpendel) von 1 m Länge?
1930
🖩
Physisches Pendel
Der Schwerpunkt eines Autorades liegt 2 mm außerhalb der Drehachse.
Wie groß ist die Schwingungsdauer, wenn die Masse 13 kg und das Trägheitsmoment 0,52 kg m² betragen?
Welche Länge müsste ein mathematisches Pendel gleicher Frequenz aufweisen.
1931
🖩
Für eine Masse von 50 g, die mit einer Schwingungsdauer von 0,7 s und einer Amplitude von 4 cm schwingt, ist die Gesamtenergie zu berechnen.
1936
🖩
Ein Schwungrad mit 900 kg Masse und einem Trägheitsmoment von 1200 kg m² "pendelt" auf waagrechter Achse mit einer Schwingungsdauer von 36 s. Wie weit ist der Schwerpunkt von der Drehachse entfernt?
1937
🖩
Eine Pendeluhr geht im Tag um 6 min nach. Wie muss die (reduzierte) Pendellänge von 70 cm verändert werden, um dies auszugleichen?
1938
🖩
Bei Erdbeschleunigungsmessungen wurden bei `g_1=9,81" m/s²"` in einer bestimmten Zeit 3923 Pendelschwingungen gezählt. Wie viele wären es bei `g_2=9,80" m/s²"`?
1940
🖩
Die Federung eines Autos (`m=900" kg"`) wird beim Zuladen von 200 kg um 2 cm zusammengedrückt. Welche Schwingungsdauer hat das leere und welche das beladene Fahrzeug?
1941
🖩
Die Schwingungsdauer einer an einer Schraubenfeder hängenden Masse wächst auf das Doppelte, wenn die Masse um 180 g vergrößert wird.
Wie groß ist ursprüngliche Masse?
1956
🖩
Eine Kugel von `m=5" g"` schwingt an einer Feder mit `D=10" N/m"`. Die Dämpfungskonstante beträgt `delta=3" 1/s"`.
Wie groß sind die Frequenz und die Schwingungsdauer?
Auf welchen Bruchteil sinkt die Amplitude während 10 Schwingungen?
1959
🖩
Für eine Welle mit der Amplitude 3 mm, der Frequenz 159,15 Hz und der Ausbreitungsgeschwindigkeit 20 m/s sind die Elongationen zu den Zeiten `t_1=1" ms"` und `t_2=3" ms"` in a) 5 cm, b) 10 cm, c) 17,56 cm Entfernung vom Erreger zu berechnen.
1960
🖩
Eine Schallwelle breitet sich mit einer Schallgeschwindigkeit von 1082 m/s aus und hat eine Wellenlänge von 6 cm.
Wie groß ist die Frequenz?
1962
🖩
Welche Wellenlänge hat Schall der Frequenz 1000 Hz in Wasserstoff `"H"_2` (`c=1260" m/s"`)?
1965
🖩
Der Hupton (900 Hz) eines sich nähernden Fahrzeuges wird von einem ruhenden Beobachter mit 1000 Hz wahrgenommen. Wie groß ist die Geschwindigkeit des Fahrzeuges, wenn die Schallgeschwindigkeit 330 m/s beträgt.
1966
🖩
Ein Schiff bewegt sich mit 18 Knoten (1 kn = 0,5144 m/s) auf ein (ortsfestes) Nebelhorn zu. Dieses ertönt scheinbar mit 308,4 Hz. Wie groß ist seine tatsächliche Frequenz für `c = 330" m/s"`.
1968
🖩
Ein Lichtstrahl trifft 50° gegen das Lot geneigt aus der Luft (`c_"L"= 3*10^8" m/s"`) auf Glas, wo er unter 30° Neigung gegen das Lot weiterläuft. Wie groß ist die Lichtgeschwindigkeit in diesem Glas?
1972
🖩
Bei der Reflexion einer Welle an einem bewegten Objekt wirkt dieses "nacheinander" als "Beobachter" und als "Erreger". Wie groß ist die reflektierte Frequenz?
1978
🖩
Eine 120 cm lange Saite schwingt mit 3 Bäuchen. Wie groß ist die Wellenlänge? Wie groß ist die Gangdifferenz in 20 cm Entfernung vom Ende und was ereignet sich dort?
2110
🖩
Bei welcher Länge ist die Periodendauer eines mathematischen Pendels (Fadenpendels) genau 1 s?
2417
🖩
Licht fällt unter einem Einfallswinkel von 50° auf eine Glasplatte mit einem Brechungsindex 1,5. Unter welchem Winkel läuft das Licht im Glas weiter?
2428
🖩
Eine Schallquelle verursacht an einem Punkt `L_1=70" dB"` , eine weitere wirkt an diesem Punkt ebenfalls mit `L_2=70" dB"`. Wie groß ist dann der gesamte Schallpegel?
2429
🖩
In welcher Zeit durchquert ein Knall unter Wasser (`c = 1485 " m/s"`) den Bodensee (Bregenz-Ludwigshafen: 63,3 km?
2430
🖩
Welche Intensität kann ein Lautsprecher mit 25 cm Durchmesser bei einer Leistungsabgabe von 50 W erzeugen?
2431
🖩
Eine Maschine hat einen Schallpegel von 75 dB. Wie viele gleichartige Maschinen erzeugen 95 dB?
2631
🖩
Welcher Schallpegel ergibt sich, wenn eine Schallquelle 65 dB und eine andere 70 dB verursacht?
3323
🖩
Auf einen Körper treffen 200 J Strahlungsenergie auf. 80 J werden reflektiert. Berechnen Sie seinen Reflexionsgrad.
3893
🖩
Wie groß ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle entlang eines mit einer Kraft von 200 N gespannten Stahlseils mit 1,5 mm² Querschnittsfläche?
3894
🖩
Ein Oszillator hat eine Dämpfung von 0,12 1/s.
Auf wie viel % sinkt die Amplitude in 10 s?
3895
🖩
Wie groß ist die Eigenfrequenz, wenn ein System mit 250 Hz bei einer Dämpfung von 800 1/s schwingt?
3898
🖩
Der Transmissionsgrad beträgt 45 %, der Absorptionsgrad 0,1. Wie viel % wird reflektiert?
4006
🖩
Eine Kugel von `m=10" kg"` hängt an einer Schraubenfeder. Diese wird durch eine Kraft `F=50" N"` zusätzlich um `20" cm"` gedehnt. Nach Wegnehmen der Kraft gerät die Kugel in Schwingungen.
Es sind zu berechnen: Periodendauer, Frequenz, Schwingungsenergie, Geschwindigkeit und Beschleunigung bei `y=0` und bei `y=10" cm"`
4057
🖩
Beim Öffnen einer Spielschachtel springt ein auf einer Feder montierter Kasperl entgegen und beginnt zu schwingen.
Wie groß ist die Masse `m` der Mütze des Kasperls, wenn er nach dem Öffnen des Deckels für eine Schwingung `T_1=2,5" s"` mit Mütze bzw. `T_2=2,3" s"` ohne Mütze benötigt? (Federkonstante: `D=1,5" N/m"`)
4059
🖩
Von einem Baukran hängt ein Seil herunter. Es führt mit dem daran befestigten Mörtelkübel in 20 Sekunden zwei Schwingungen aus. Der Kübel wird um 10 m angehoben. Mit welcher Frequenz schwingt er jetzt?
4061
🖩
Eine Welle hat in einem Medium die Ausbreitungsgeschwindigkeit `324" km/h"` bei einer Frequenz von `1,2" kHz"`. Wie groß ist die Wellenlänge?
Diese Welle tritt in ein zweites Medium ein, das die vierfache Kopplung besitzt. Wie groß sind dort Wellenlänge, Frequenz und Ausbreitungsgeschwindigkeit?
4063
🖩
Die an einer Feder hängende Masse von 10 g schwingt an einer Feder mit der Federkonstanten `D=25" N/m"`, die Dämpfungskonstante beträgt `δ=10" 1/s"`.
Mit welcher Frequenz schwingt die Masse?
Auf welchen Prozentsatz sinkt die Amplitude nach 8 Schwingungen?
4064
🖩
Eine Welle hat die Ausbreitungsgeschwindigkeit 420 km/h bei einer Wellenlänge von 2 cm. Wie groß ist die Frequenz? Diese Welle tritt in ein Medium ein, das eine 9-fache Trägheit besitzt. Wie groß sind dort Wellenlänge, Frequenz und Ausbreitungsgeschwindigkeit?
4065
🖩
Ein Stahldraht (Durchmesser 1 mm) wird mit einer Kraft von 20 N gespannt. Wie groß ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer über den Draht laufenden Welle?
4068
🖩
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer über einen Messingdraht (Durchmesser 0,8 mm) laufenden Schwingung beträgt 120 m/s. Mit welcher Kraft wird der Draht gespannt?
4069
🖩
Ein Auto (1,4 t) fährt durch ein Schlagloch und schwingt mit einer Frequenz von 0,3 Hz aus. Wie groß ist die Federkonstante einer Feder? Wie groß ist die Dämpfung des Stoßdämpfers, wenn die Amplitude nach 5 s um 30% abgenommen hat?
4071
🖩
Welche Frequenz hat eine ebene Welle, die 7,5 s benötigt, um eine Strecke von 15 Wellenlängen zurückzulegen?
4072
🖩
Ein Benzinmotor hat den Schallpegel 80 dB. Wieviel Motoren müssen gleichzeitig laufen, wenn 130 dB erreicht werden sollen?
4073
🖩
Wie viele Wellenlängen legt eine Welle innerhalb von 25 s zurück, wenn die Ausbreitungsgeschwindigkeit 40 cm/s und die Wellenlänge 1 dm betragen?
4084
🖩
Berechnen Sie die Ausbreitungsgeschwindigkeit c für eine Wellenlänge λ = 2,5 m und eine Schwingungsperiode der Teilchen von 0,5 s.
4094
🖩
Der menschliche Hörbereich liegt zwischen 20 Hz und 20 kHz.
Berechnen Sie den zugehörigen Wellenlängenbereich für Schallwellen in Luft und Normalbediengungen auf zwei geltende Ziffern genau.
4095
🖩
Der sichtbare Wellenlängenbereich liegt zwischen 400 nm und 800 nm.
Berechnen Sie den dazugehörigen Frequenzbereich für Licht.
4098
🖩
Ein einachsiger Anhänger (`m_"A" = 80" kg"`) kann maximal mit `m_"L" = 320" kg"` beladen werden.
Die Tragfeder wird bei der Volllast 0,05 m zusammengedrückt.
a) Berechne die Eigenfrequenz des Anhängers.
b) Berechne die Geschwindigkeit in km/h, bei denen der Anhänger mit seiner Eigenfrequenz erregt wird, wenn auf einer Straße der Abstand der Querillen d = 5 m beträgt
4100
🖩
Ordnen Sie den Ausbreitungsgeschwindigkeiten für Wellen die zugehörigen Formeln zu.
(1) Ausbreitungsgeschwindigkeit von Longitudinalwellen in Stäben
(2) Ausbreitungsgeschwindigkeit von Longitudinalwellen in Flüssigkeiten
(3) Schwerewellen im tiefen Wasser
(4) Ausbreitungsgeschwindigkeit von Schall in der Luft
(5) Ausbreitungsgeschwindigkeit von Seilwellen
a) `c = sqrt{{pκ}/{ϱ}}`
b) `c = sqrt{{E}/{ϱ}}`
c) `c = sqrt{{pκ(1+aσ}/{ϱ}}`
d) `c = sqrt{{F l}/{m}}`
e) `c = sqrt{{1}/{κ ϱ}}`
f) `c = sqrt{{λ g}/{2π}}`
4101
🖩
Ein Stahlstab von 1 m Länge ist in der Mitte eingespannt und wird in die stehende Längsschwingung versetzt. Die Übertragung erfolgt durch Pappblättchen auf eine Kundtsche Röhre. Nach der Abstimmung beträgt der Knotenstand 0,066 m. (`c_"Luft" = 340" m/s"`) Geben Sie die Frequenz des Tones und die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalles in Stahl an (e(Luft) = 340 m/s).
Geben Sie drei geltende Ziffern an.
4102
🖩
Erregt man enie Saite an einem Ende mit einer Periode von 0,5 s, so werden Wellen mit einer Ausbreitungsgeschwindigkeit von 2,0 m/s erzeugt.
Berechnen Sie die Ausbreitungsgeschwindigkeit c sowie die Wellenlänge λ, wenn die Spannung der Saite verdoppelt wird, die Erregungsperiode gleich 0,5 s unverändert bleibt.
Geben Sie die Lösung auf 2 geltenden Ziffern genau an.
4103
🖩
Berechnen Sie die Grundfrequenz einer 0,5 m langen Stahlsaite mit `E=2,06*10^11" N/m²"`, `ϱ=7850" kg/m³"` und geben Sie an, auf welche Länge die Seite mit einem Steg verkürzt werden muss, damit die Frequenz außerhalb des Hörbereichs liegt (>20 kHz)
4104
🖩
Bei Experimenten an einem See wurde für die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Longitudinalenwellen im Wasser der Wert 1435 m/s gemessen. Welche Kompressibilität des Seewassers entspricht diesem Ergebnis?
Geben Sie das Ergebnis auf drei geltende Ziffern an.
4105
🖩
Die gemessene Ausbreitungsgeschwindigkeit elastischer Wellen in einem Stahlstab beträgt `c=5100" m/s"`. Berechnen Sie den Elastiztätsmodul `E` auf zwei geltende Ziffern.
Dichte von Stahl: `ϱ=7850" kg/m³"`
4107
🖩
Eine Sinuswelle läuft in positiver `x`-Richtung mit `c = 2 " m/s"`.
Zur Zeit `t = 0` ist an der Stelle `x = 0`, `y = 0`.
Die Amplitude ist `r = 0,1 " m"` und die Frequenz `f =0,5 " Hz"`.
Geben sie die Lösungen auf 2 geltende Ziffern genau an.
4110
🖩
Geben Sie den Gangunterschied für die größtmögliche Verstärkung zweier sinusförmiger Wellen gleicher Wellenlänge bei gleichen bzw. bei unterschiedlichen Amplituden an.
4111
🖩
Geben Sie den Gangunterschied für die größtmögliche Abschwächung zweier sinusfömiger Wellen gleicher Wellenlänge bei gleichen bzw. bei unterschiedlichen Amplituden an.
4113
🖩
Ein Gummiband (m = 5 g) ist durch eine Kraft von 16N auf eine Länge von 0,5 m gedehnt.
Berechnen Sie die Grundfrequenz der stehenen Welle auf zwei geltende Ziffern.
4115
🖩
Mit welcher Frequenz schwingt eine Stahlsaite von 0,3 m Länge und einer Spannung von 1200 N/mm²?
Geben Sie das Ergebnis auf drei geltende Ziffern an.
4119
🖩
Geben Sie das Verhältnis `{c1}/{c2}` der Lichtgeschwindigkeiten in zwei Medien für den Fall, dass bei einem Einfallswinkel von 60° ein Brechungswinkel von 30° auftritt, auf drei gültige Ziffern genau.
4122
🖩
Ordnen Sie den Versuchsbediengungen zum Dopplereffekt des Schalls die zugehörigen Formeln der Empfängerfrequenz `f_"E"` zu.
(1) Der Sender bewegt sch mit der Geschwindigkeit `v_"S"` vom ruhenden Empfänger weg.
(2) Der Empfänger bewegt sich mit der Geschwindigkeit `v_"E"` auf den ruhenden Sender zu.
(3) Sender und Empfänger bewegen sich mt der Geschwindigkeit `v_"S"` und `v_"E"` relativ zum Wellenmedium aufeinander zu.
a) `f_"E" = f_S*{c + v_"E"}/{c - v_"S"}`
b) `f_"E" = f_"S"*{c - v_"E"}/{c}`
c) `f_"E" = f_"S"*{c}/{c + v_"S"}`
d) `f_E = f_S*{c + v_E}/{c}`
e) `f_E = f_S*{c - v_E}/{c - v_S}`
4124
🖩
Um welchen Faktor ändert sich die Tonhöhe eines Signals scheinbar, wenn:
a) an einem ruhenden Beobachter ein Zug mit einer Geschwindigkeit von 72 km/h vorbeifährt?
b) der Beobachter in einem Gegenzug mit derselben Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung fährt?
4125
🖩
Schallquelle und Beobachter bewegen sich mit derselben Geschwindigkeit relativ zur Luft auf gerader Bahn gegeneinander. Bei welcher Geschwindigkeit (km/h) ist der Ton nach der Begegnung um Faktor 1,33 niedriger als vorher?
4126
🖩
Ein Empfänger bewegt sich mit der Geschwindigkeit 10 m/s auf einen ruhenden Sender zu. Die Senderfrequenz beträgt 200 Hz, die Schallgeschwindigkeit ist 340 m/s.
Welche Frequenz registriert der Empfänger?
4127
🖩
Ein Empfänger entfernt sich von einem ortsfesten Sender mit der Geschwindigkeit 108 km/h. Die Senderfrequenz beträgt 200 Hz, die Ausbreitungsgeschwindigkeit des Schalls in Luft ist 340 m/s.
Welche Frequenz registriert der Empfänger?
4128
🖩
In einem Labor auf der Erde ist die Wellenlänge des Na-Lichtes `λ=589,6" nm"`. Im Spektrum eines Sternes wird `λ'=592" nm"` gemessen.
Mit welcher Geschwindigkeit entfernt/nähert sich der Stern?
Geben Sie die Ergebnisse auf drei geltende Ziffern genau an.
4141
🖩
Der Wellenwiderstand der Luft beträgt `{1}/{400}``{m^2 s}/{kg}`.
Berechnen Sie daraus und aus dem Bezugsschaldruck die Intensität und den Effektivwert der Schnelle beim Bezugspunkt.
4150
🖩
Gegeben ist ein Schalldruckverhältnis von 3,16. Berechnen Sie den Schallpegel und den effektiven Schalldruck!
``
4170
🖩
Zwei Schalquellen mit unabhängigen Frequenzspektren erzeugen bei eine Empfänger je 74 dB Schalldruck.
Berechnen Sie den Schalldruck(in dB) beider Quellen zusammen.
4171
🖩
Zwei Schallquellen, welche dieselbe Frequenz abstrahlen, erzeugen bei einem Empfänger gleichphasige Schallwellen von je 68 dB Schalldruck.
Berechnen Sie den Schalldruck(in dB) beider Quellen zusammen.
4179
🖩
In einer Klasse erzeugt jeder der 32 Schüler ein Schwätzgeräusch von durchschnittlich 50 dB.
(1) Geben Sie den Schallpegel in dB an.
(2) Kann man sich dann noch in normaler Lautstärke verständigen?
(3) Sinkt der Schalldruck hörbar, wenn man die Nachhallzeit es Klassenraumes um 20% kürzt?
(4) Welcher Schallpegel herrscht vor der Tür des Klassenzimmers, wenn diese eine Dämmwirkung von 26 dB hat?
(5) Kann man sich außerhalb der Tür in normaler Lautstärke unterhalten?
4181
🖩
Eine Schallquelle erzeugt einen Ton von 550 Hz. Die Lautstärke an einem bestimmten Punkt des Schallfeldes beträgt 60 dB. Nun wird zusätzlich eine reflektierende Wand ins Schallfeld gebracht, die einen um 6 dB kleineren Schallpegel zu diesem Punkt reflektiert. Der Umweg beträgt einen Meter.
Berechnen Sie den Schallpegel der Überlagerung.
4328
🖩
Ein Laserstrahl mit 633 nm Wellenlänge fällt normal auf ein Strichgitter. Auf einem 5 m entfernten Schirm liegen die ersten Nebenmaxima symmetrisch je 20 cm vom Hauptmaximum entfernt.
Berechnen Sie die Gitterkonstante!
4938
🖩
Brechung
einfallender Wellenstrahl unter 35° mit der Frequenz 30 Hz.
gebrochener Strahl-Winkel 55° mit `c_2=300" m/s"`.
Gesucht sind `f_2`, `c_1`, `λ_1`, `λ_2`
4939
🖩
Zwei lineare Wellen mit Ausbreitungsgeschwindigkeit `c=16" m/s"` und Frequenz `f=40" Hz"` mit gleicher Amplitude und Ausbreitungsrichtung sind gegeneinander um a) 10 cm; b) 60 cm; c) 20 cm; d) 120 cm verschoben.
Wann liegt maximale Verstärkung vor, wann Auslöschung vor?
5008
🖩
Zwischen zwei Wellenzügen besteht eine Gangdifferenz von einer Wellenlänge. Wie groß ist die Phasendifferenz?
5339
🖩
Ein Federpendel ist mit `0,05 {1}/{"s"}` gedämpft.
Wie lange dauert es, bis die Amplitude um `30%` abgenommen hat?
5951
🖩
Ein Lautsprecher mit 5 cm Radius bringt eine Leistung von maximal 4 W. Wie groß ist der dabei erzeugte Schalldruckpegel?
6432
🖩
Zeichnen Sie den Verlauf der Kraft und der potenziellen Energie eines Federpendels (`D=30" N/m"`, `m=5" kg"`) bei einer Schwingung mit 25 cm Amplitude!
6479
🖩
Eine Radarantenne hat einen Durchmesser von 20 m, die Wellenlänge der verwendeten Strahlung beträgt 8 cm. Welchen Winkelabstand müssen zwei Flugzeuge haben, um auf dem Radarschirm getrennt abgebildet zu werden?
6480
🖩
Welchen Abstand müssen zwei Punkte voneinander haben, damit sie in 1 km Entfernung für das Spiegelteleskop von Mt. Palomar (Objektivdurchmesser 5,08 m, mittlere Wellenlänge 550 nm) getrennt gesehen werden können?
6481
🖩
Welchen Abstand müssen zwei leuchtende Punkte voneinander haben, wenn sie in 1 km Entfernung mit freiem Auge noch getrennt wahrnehmbar sein sollen?
6487
🖩
Die Komponenten eines Doppelsterns haben einen Winkelabstand von 2,4". Welchen Objektivdurchmesser muss das Fernrohr mindestens haben, um die beiden Sterne getrennt abzubilden? Welche Vergrößerung muss es darüber hinaus haben, um den Winkelabstand auf ca. 1', den Mindestwert für das Auge, zu vergrößern?
6491
🖩
Ein Gitter besitzt 600 Linien pro mm. Es wird mit einem He-Ne-Laser (`λ=628" nm"`) beleuchtet. Wie viele Beugungsmaxima können höchstens entstehen?
6492
🖩
Grünes Licht (`λ=545" nm"`) wird durch ein Gitter gebeugt, das pro cm 1800 Öffnungen enthält. Unter welchem Winkel erscheint das Beugungsbild dritter Ordnung? Gibt es ein Bild 10. Ordnung?
6493
🖩
Weißes Licht (von 400 bis 800 nm) fällt auf ein Beugungsgitter mit 750 Linien pro mm. Wie breit (in Winkelgraden) ist das Spektrum erster Ordnung?
6496
🖩
Ein Beugungsgitter enthält 1000 Linien auf einer Breite von 1,5 mm. Es wird mit monochromatischem Licht der Wellenlänge `λ=540" nm"` beleuchtet. Unter welchen Winkeln wird das Licht gebeugt?
6510
🖩
Das Objektiv einer Kleinbildkamera besitzt eine Brennweite von 50 mm. Es soll aus der Einstellung auf Unendlich auf eine Gegenstandsweite von 5 m bzw. 80 cm verstellt werden. Um welche Strecke muss das Objektiv jeweils verschoben werden?
6517
🖩
Ein Gegenstand von 5 cm Größe steht a) 50 cm bzw. b) 20 cm vor einer Linse mit einer Brechkraft von 3 Dioptrien. Wie wird er abgebildet?
6656
🖩
Licht fällt unter 53° auf ein Material auf und wird unter 46,2° gebrochen. Wie groß ist der relative Brechungsindex?
6664
🖩
Titan hat eine Dichte von 4,5 kg/dm³ und einen E-Modul von etwa `1,1*10^5" N/mm²"`. Berechnen Sie die Schallgeschwindigkeit in Titanstäben!
6667
🖩
Stahl hat eine Dichte von 7,85 kg/dm³ und einen E-Modul von etwa `2*10^5" N/mm²"`. Berechnen Sie die Schallgeschwindigkeit in Stahlstäben!
6675
🖩
An einer Schraubenfeder mit D = 6 N/m hängt eine Masse m = 50 g. Mit einer Kraft F wird eine vertikale Auslenkung um 10 cm erzeugt. Der Körper wird dann freigegeben und führt eine freie Schwingung aus. Berechnen Sie die Kraft F, die Schwingungsdauer T und die Geschwindigkeit v beim Durchgang durch die Gleichgewichtslage dieser freien Schwingung!
6678
🖩
An einer Schraubenfeder hängt eine Masse `m=200" g"`. Durch die vertikal nach unten wirkende Kraft `F=0,5" N"` wird der Körper zunächst um 10 cm aus seiner Gleichgewichtslage ausgelenkt. Der Körper wird dann freigegeben und führt eine freie Schwingung aus. Berechnen Sie die Schwingungsdauer `T` und die Beschleunigung `a` am Ort der größten Auslenkung!
6679
🖩
Eine Welle (`λ_1=2,5" m"`, `ω=4"1"/"s"`) trifft unter einem Winkel von 30° (zur Normalen) auf die Grenzfläche zu einem anderen Medium, in dem die Wellenlänge `λ_2=3,7" m"` beträgt. Unter welchem Winkel läuft sie weiter?
6753
🖩
Eine Oberfläche aus Aluminium absorbiert 20% des einstrahlenden Sonnenlichts. Wie groß ist der Reflexionsgrad?
6754
🖩
Wie groß ist der Reflexionsgrad von Fensterglas im sichtbaren Licht, dessen Transmissionsgrad 91% beträgt? Die Absorption kann vernachlässigt werden.
6755
🖩
Eine Sonnenbrille reflektiert 56% und absorbiert 30% der auftreffenden Sonnenstrahlung. Wie groß ist ihr Transmissionsgrad?
6757
🖩
An explosion occurs at a distance of 5.00 km from a person. How long after the explosion does the person hear it? Assume the temperature is 20.0 °C.
6758
🖩
To find how far away a lightning flash is, a rough rule is the following: “Divide the time in seconds between the flash and the sound, by three. The result equals the distance in km to the flash.” Justify this.
6760
🖩
A metal rod 60 cm long is clamped at its center. It resonates in its fundamental mode when driven by longitudinal waves of 3 kHz. What is Young's modulus E for the material of the rod? The density of the metal is 8700 kg/m³.
6762
🖩
A noise-level meter reads the sound level in a room to be 85.0 dB. What is the sound intensity in the room?
6763
🖩
Two sound waves have intensities of 10 μW/cm² and 500 μW/cm². What is the difference in their intensity levels?
6764
🖩
Find the ratio of the intensities of two sounds if one is 8.0 dB louder than the other.
6766
🖩
Die E-Saite einer Gitarre schwingt mit einem Grundton von 330 Hz. Sie hat eine Länge von 65 cm, einen Durchmesser von 0,7 mm und eine Masse von `mu=0,4566" g/m"`.
Mit welcher Kraft ist sie gespannt?
6767
🖩
Eine Saite hat Masse von 3,2783 g pro Meter Länge. Sie wird auf eine Gitarre mit 65 cm Schwingungslänge mit einer Kraft von 67 N aufgespannt. Um welche Saite handelt es sich?
6768
🖩
Zeigen Sie, dass für die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Transversalwellen auf einer gespannten Saite `c=sqrt{F/mu}` gilt, wobei `F` die Spannkraft und `μ` die Massenbelegung in Kilogramm pro Laufmeter ist.
6770
🖩
Find the speed of sound in a diatomic ideal gas that has a density of 3.50 kg/m³ and a pressure of 215 ㎪.
6772
🖩
In Luft (`c=332" m/s"`, `ϱ=1,29" kg/m³"`) wurde eine Schallschnelle von 0,15 m/s gemessen. Berechnen Sie den effektiven Schalldruck und die Intensität!
6859
🖩
Licht der Intensität 30 mW/cm² wird durch eine Glasplatte um 30% und eine weitere um 50% abgeschwächt. Wie groß ist die Intensität nach diesen zwei Platten?
6860
🖩
Die Schallintensität eines therapeutischen Schallbündels beträgt 3 w/cm². Wie groß ist die Schallintensität nach 10 cm Laufstrecke in Muskelgewebe mit einer Halbwertstiefe von 2,5 cm?
7086
🖩
Sekundenpendel
Zeigen Sie am Sekundenpendel, dass für die Erdbeschleunigung `g=π^2` gilt.
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a)`1,6*10^3+4*10^2` b) `6*10^-2+3*10^-5` &nb…
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