Übungen Wellen und Schwingungen: Aufgabe 1
Aufgabenblatt vom 29. Juni 2015
Abbildung 1 zeigt die Erreger E1 und E2 mit denen auf einer Wasseroberfläche kreisförmige Wellen mit der Wellenlänge 4,0 cm und der Amplitude 1,0 mm erzeugt werden.
An den Punkten A, B und C befinden sich Sensoren mit denen die Amplitude der Welle gemessen werden kann.
Von der Abnahme der Amplitude und von Reflexionen wird abgesehen.
Abb. 1: Wellenwanne (Bildunterschrift falsch)
Die Erreger haben zunächst den Abstand 6,0 cm und schwingen gleichphasig.
a) Welche Amplituden werden an den Punkten A, B und C der Wasseroberfläche gemessen?
Interferenz in der Wellenwanne 1
Der Sensor von Punkt B bewegt sich nun aufgeradlinig zu.
b) In welchem Abstand vonmisst er zum ersten Mal ein Maximum?
Interferenz in der Wellenwanne 2
Nun schwingen die Erreger gegenphasig und der Sensor B wird wieder an seine ursprüngliche Position gebracht.
c) Welche Amplituden misst man jetzt an den Punkten A, B und C?
Verwenden Sie die Simulation aus Aufgabe 1a) Interferenz in der Wellenwanne 1
Die Erreger, die weiterhin gegenphasig schwingen, werden nun auf einen Abstand von 8,0 cm auseinander geschoben. Die Amplituden werden auf einem Kreis mit Radius 10 cm betrachtet, dessen Mittelpunkt sich in der Mitte zwischen den Erregern befindet.
d) Bestimmen Sie die Anzahl der Punkte mit maximaler Amplitude auf diesem Kreis.