Kapitel Schwingungen und Wellen

Schwingungen und Wellen … 117

S1. Grundlagen … 117

S1.1. Einleitung … 117

S1.2. Periodische Vorgänge … 117

S2. Schwingungen … 119

S2.1 Harmonische Schwingung … 119

S2.2 Überlagerung von Schwingungen … 121

S2.2.1 Überlagerung in gleicher Schwingungsrichtung mit gleicher Frequenz … 121

S2.2.2 Überlagerung in gleicher Schwingungsrichtung mit ungleicher Frequenz … 123

S2.2.3 Lissajousfiguren … 124

S2.3 Schwingungsfähige Systeme … 124

S2.3.1 Pendel … 124

S2.3.2 Energie der Schwingung … 127

S2.4 Einfluss äußerer Kräfte auf schwingungsfähige Systeme … 128

S2.4.1 Freie gedämpfte Schwingung … 129

S2.4.2 Erzwungene Schwingung … 130

S3. Wellen … 133

S3.1 Entstehung von Wellen … 133

S3.1.1 Gekoppelte Pendel … 133

S3.1.2 Einteilung und Grundbegriffe … 134

S3.2 Ausbreitung von Wellen … 137

S3.2.1 Reflexion … 137

S3.2.2 Brechung … 137

S3.2.3 Interferenz … 138

S3.2.4 Satz von Huygens … 139

S3.2.5 Beugung … 139

S3.2.6 Dopplereffekt … 140

S3.3 Polarisation … 141

S3.4 Modulation … 142

S3.5 Stehende Wellen … 143

  • Wie steigen die Beschleunigungen bei Verdoppelung der Drehzahl?   
  • Wie kann man Wellenvorgänge einteilen?   
  • Eine Welle läuft normal auf die Trennfläche zweier Medien auf.   
  • Ein Lichtstrahl trifft 50° gegen das Lot geneigt aus der Luft   
  • Was ist die Gangdifferenz und wie wirkt sie sich aus?   
  • Wie erfolgt die Beugung an einer Öffnung, die klein ist gegen   
  • Welche Fälle sind beim Dopplereffekt zu unterscheiden?   
  • Bei der Reflexion einer Welle an einem bewegten Objekt wirkt   
  • Die Bewegung der Kolben von KFZ-Motoren kann näherungsweise   
  • Harmonische Schwingung: Bei welcher Frequenz beträgt die Elongation   

Alle Aufgaben zu diesem Kapitel …

  • Welche Herzfrequenz lässt sich aus dem nachstehenden EKG herauslesen?   
  • Der Hupton (900 Hz) eines sich nähernden Fahrzeuges wird von   
  • Ein Schiff bewegt sich mit 18 Knoten (1 kn = 0,5144 m/s) auf   
  • Die Periodendauer einer Pendelschwingung beträgt 0,4 s. Wie   
  • Der Schwerpunkt eines Autorades liegt 2 mm außerhalb der Drehachse.   
  • Welchen Betrag hat die Beschleunigung 3 cm außerhalb der Nulllage   

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