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Version [33671]

Dies ist eine alte Version von SkriptPhysikZweiWellenMaschbau erstellt von JulianOsthues am 2013-08-13 13:02:28.

 





HINWEIS: Das hier Angebotene Skript kann in keinen Fall den Gang zur Vorlesung ersetzen! Es dient lediglich zur Veranschaulichung und soll weitere Hinweise und Erläuterungen zu wichtigen Thematiken geben.




1. Wellen


1. Eindimensionale Wellen:

Defintion Welle: Eine Welle ist eine räumliche Ausbreitung eines Schwingungszustandes

Merke: Eine Welle ist eine zeitliche und räumliche Änderung einer physikalischen Größe


Es gibt zwei Möglichkeiten Eindimensionaler Wellen sich auszubreiten:
                            • 1. Transversalwelle: Schwingungsrichtung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung
(z. B.: elektromagnetische Wellen, Wasserwellen oder auch Schallwellen in Festkörpern)

                            • 2. Longitudinalwelle: Schwingungsrichtung parallel zur Ausbreitungsrichtung
(z. B.: Schallwellen in Gasen sowie in Gasen, in manchen Fällen auch in Festkörpern)




Zum Zeitpunkt t=0 stellen sich folgende Wellen ein:

Abbildung 1
[Abbildung 1]

Aus der bereits aus dem ersten Semester bekannten Formel Geschwindigkeit = Strecke/Zeit also, v = s/t können wir auf den Zusammenhang zwischen der Ausbreitungsgeschwindigkeit c, Wellenlänge λ und der Periode T schließen.

So ergibt sich für die Ausbreitungsgeschwindigkeit c:

c = λ / T bzw. c = λ* f


wobei die Frequenz f das Reziproke (=der Kehrwert) der Periode T, also f = 1/T ist.




1. Beispiel:
Berechnung einer Wellenlänge einer Schallwelle:


Geg.: f = 435 s-1, c = 340 m/s

λ = c/f
λ = 340 m*s/435 s
λ =0.78 m



Phase: Die Phase einer Welle gibt an, in welchem Abschnitt innerhalb einer Periode sich die Welle zu einem Referenzzeitpunkt und -ort befindet. Sie legt also fest, wie groß die Auslenkung ist.

Wellenfront: 3 Dimensionale Fläche, die alle Punkte gleicher Phase miteinander verbindet.

 


Die Wellenfront kann ich sich in zwei Arten (bei einer 1-dimensionalen Welle) ausbreiten. Sie bilden sich aufgrund des Huygenschen Prinzipes wie folgt aus:

Abbildung 2
[Abbildung 2]











Verwendete Quellen:

            • Vorlesungsmitschrift von Prof. Dr. Udo Behn


Verwendete Grafiken:

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