Anwendungen in der Physik

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FAQ

Hier kannst du die Bedeutung der verwendeten Begriffe nachschlagen.

Anwendungen in der Physik

  Aufgabe P1  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  Stift.gif

Auf einem Oszilloskop sieht man obiges 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.
  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.


  Aufgabe P4  Stift.gif

Diese Abbildung zeigt ein solches "Protokoll". a.) Wie viele Einzelschwingungen führt das Objekt pro Sekunde aus? (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). b.) Stelle die Funktionsgleichung der Schwingung auf!


  Aufgabe P5  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?



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Station 4: Zusatzaufgaben