Schwingungen und Wellen Flashcards
Unterschied Schwingungen und Wellen
Schwingungen breiten sich im Raum nicht aus, Wellen breiten sich im Raum aus
Formel Rückstellkraft Fadenpendel
F(R) = - m x g x 𝜑 (N)
Formel Eigenfrequenz Fadenpendel
w(0) = √g/l (1/s)
Formel Rückstellkraft Federpendel
F(R)= - D x s (N)
Formel Eigenfrequenz Federpendel
w(0)= √D/m (1/s)
harmonische Schwingung
Schwingung, bei der die Rückstellkraft proportional zur Auslenkung ist -> Sinusfunktion
Schwingungsgleichung der harmonischen Schwingung
s(t) = s(0) x sin (wt + 𝜑(0))
gedämpfte Schwingung
Schwingung unter Berücksichtigung des Widerstands
-> Amplitude sinkt exponentiell (durch Umwandlung von Reibung in Wärme)
Elementarwelle
Welle, die sich von einem Punkt aus kreisförmig nach allen Seiten ausbreitet
Huygen‘sches Elementarwellenprinzip
Jeder Punkt, der von einer Welle getroffen wird, ist Ausgangspunkt einer Elementarwelle, die sich mit gleicher Phasengeschwindigkeit und Frequenz wie die ursprüngliche Wellenfront ausbreitet
harmonische Wellen
Wellen, bei denen die Rückstellkraft proportional zur Auslenkung ist, allerdings spielt auch die Ausbreitungsrichtung eine Rolle -> Sinusfunktion
Interferenz
Überlagerung mehrerer Wellen
konstruktive Interferenz
Addition der Amplituden zu einer noch größeren Amplitude („Berg“ + „Berg“)
destruktive Interferenz
Auslöschung der Wellen, falls Amplitude genau gleich groß ist („Berg“ + „Tal“) -> wenn Phasendifferenz 1/2 beträgt
stehende Welle
- Überlagerung zweier Wellen mit gleicher Amplitude und gleicher Frequenz, welche in die entgegengesetzte Richtung verlaufen
- Schwingungsknoten bleiben gleich
Polarisation von Wellen
gibt an, in welche Richtung sich Wellen ausbreiten
Transversalwellen
Wellen, deren Auslenkung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung steht (z.B. elektromagnetische Wellen)
Polarisationsfilter
nur durchlässig für Licht, das sich in einer bestimmten Ebene ausbreitet und somit polarisiert ist
Longitudinalwellen
Wellen, deren Auslenkung parallel zur Ausbreitungsrichtung steht (z.B. Schallwellen)