Anwendungen in der Physik: Unterschied zwischen den Versionen

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Die Möve hängt an einer Feder und schwingt bei einmaliger Auslenkung. Im Bild sind die Ruhelage und die größten Auslenkungen aus dieser zu sehen. Die Zeitabstände zwischen den einzelnen Fotos sind jeweils gleich groß.
 
Die Möve hängt an einer Feder und schwingt bei einmaliger Auslenkung. Im Bild sind die Ruhelage und die größten Auslenkungen aus dieser zu sehen. Die Zeitabstände zwischen den einzelnen Fotos sind jeweils gleich groß.
 
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* Was kann man dort ablesen?  
 
* Was kann man dort ablesen?  

Version vom 31. Januar 2009, 20:46 Uhr

Einführung - Station 1: Einfluss der Parameter - Station 2: Bestimmung der Funktionsgleichung und mehr - Station 3: Anwendungen in der Physik - Station 4: Zusatzaufgaben


FAQ

Hier kannst du die Bedeutung der verwendeten Begriffe nachschlagen.

Anwendungen in der Physik

  Aufgabe P1 - Das Federpedel  Stift.gif

Die Möve hängt an einer Feder und schwingt bei einmaliger Auslenkung. Im Bild sind die Ruhelage und die größten Auslenkungen aus dieser zu sehen. Die Zeitabstände zwischen den einzelnen Fotos sind jeweils gleich groß.

  1. Bestimme die Amplitude!
  2. Wie groß ist die Schwingungsdauer?
  3. Wie viele Perioden pro Sekunde gibt es? Diese Anzahl wird auch als Frequenz bezeichnet.
  4. Gib die zugehörige Funktionsgleichung in der Form s(t) = A \cdot \sin (\omega t) an!


Oszilloskop.jpg
  Aufgabe P2 - Das Oszilloskop  Stift.gif

Auf einem Oszilloskop sieht dieses Bild.

  • Was kann man dort ablesen?
  • Wie erhält man aus dem Bild die nötigen Informationen?
  • Wie liest man aus der angezeigten Kurve Nullstellen, maximale Amplitude, Abstände, ... ab?

a) Die Sinuskurve ist um 0,75 nach oben verschoben.

Der Abstand zwischen Hoch- und Tiefpunkt der Sinuslinie ist 4,5, also ist die Amplitude 2,25.

Die Periodendauer ist 3,75.

Die Sinuskurve fängt mit 0,25 am linken Rand an.

b) Es sind d = 0,75, a = 2,25, b = 2*PI/3,75 und c = -0,224.

Oszilloskop


Abb1.gif
  Aufgabe P3  Stift.gif

Die Abbildung zeigt dir, wie man die Bewegung eines schwingenden Objekts mit Hilfe eines Streifen Papier, der an ihm gleichmäßig vorbei entlanggezogen wird, "festhalten kann". Auf diese Weise kann die Auslenkung als Funktion der Zeit aufgezeichnet werden. Nach diesem Prinzip können beispielsweise die Schwingungen, die ein Erdbeben auslöst, protokolliert werden. Die folgende Abbildung zeigt ein solches "Protokoll".

  • Wie viele Einzelschwingungen führt das Objekt pro Sekunde aus? Tipp: Diese Zahl gibt die "Frequenz" an - wenn beispielsweise 100 Einzelschwingungen pro Sekunde stattfinden, so sagt man, die Schwingung hat eine Frequenz von 100 Hertz und schreibt f = 100 Hz. Unter "einer Einzelschwingung" ist dabei ein vollständiges Duchlaufen einer Periode - ein "hin und her" gemeint. Tipp:
Diese Zahl gibt die "Frequenz" an, wenn beispielsweise 100 Einzelschwingungen pro Sekunde stattfinden, so sagt man, die Schwingung hat eine Frequenz von 100 Hertz und schreibt \ f=100 Hz. Unter "einer Einzelschwingung" ist dabei ein vollständiges Duchlaufen einer Periode, ein "hin und her" gemeint.
  • Stelle die Funktionsgleichung der Schwingung auf!
Abb2.gif


  Aufgabe P4  Stift.gif
  • In dem Applet auf dieser Seite wird gezeigt, wie man eine Schwingung darstellen kann. Mit dem Schieberegler für t kannst du die Schwingung darstellen. Überlege dir die gestellten Aufgaben und finde dann mit den angegebenen Größen y_max und T einen Funktionsterm für die zugehörige Sinusschwingung.
  • In dem Applet auf diesem Arbeitsblatt werden die Parameter einer Sinusschwingung aus der Physik behandelt. Welche Parameter a,b,c,d entsprechen welchen physikalischen Größen a, f, phi_0?
  • In diesem Lernpfad zur harmonischen Schwingung findest du als Lernschritt 8 eine Aufgabe. Kannst du sie lösen? Fertige eine Zeichnung an! Finde die entsprechenden Größen a,b,c,d von a sin(b x + c)+d?


Weiter geht es mit

Station 4: Zusatzaufgaben

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