Schriftliche Abschlussprüfung Physik 1992/93
Aufgabe 3: Schwingungen und Wellen
3.1 Erläutern Sie zwei Merkmale zur Beschreibung einer mechanischen Schwingung am Beispiel eines Fadenpendels oder eines Federschwingers!
3.2 Beschreiben Sie an diesem Beispiel die auftretenden Energieumwandlungen!
3.3 Die Bewegung eines schwingenden Körpers ist durch folgendes Diagramm beschrieben:
Bestimmen Sie Amplitude, Periodendauer und Frequenz dieser Schwingung!
Lösung
Aufgabe 3: Schwingungen und Wellen
(Bitte
beachten Sie den Hinweis am Ende der Seite)
3.1 Merkmale zur Beschreibung einer mechanischen Schwingung sind:
a) Amplitude:
Maximale Auslenkung eines schwingenden Körpers aus seiner Ruhelage. Diese kann man bestimmen, in dem man den Abstand zwischen der Ruhelage und dem Umkehrpunkt des schwingenden Körpers misst.
b) Elongation:
Momentane Auslenkung eines Schwingers aus seiner Ruhelage. Man kann diese Größe nur schwer bestimmen, am besten fotografisch. So kann man den Abstand zwischen der Ruhelage und dem momentanen „Standpunkt“ des Körpers messen.
c) Schwingungsdauer:
Die Schwingungsdauer ist die Zeit, die ein Körper für eine vollständige Schwingung benötigt. Sie wird per Stoppuhr gemessen.
d) Frequenz:
Die Frequenz gibt an, wie viele vollständige Schwingungen ein Körper pro Sekunde ausführt. Sie wird am zuverlässigsten mit Hilfe der Gleichung f = 1/T bestimmt. Das heißt, man misst die Schwingungsdauer T und berechnet daraus die Frequenz.
(Für die Lösung dieser Teilaufgabe reicht die Erläuterung von zwei der vier oben genannten Größen aus – d.A.)3.2 Epot ® Ekin Bewegung vom Umkehrpunkt in die Ruhelage
Ekin ® Epot Bewegung von der Ruhelage zum Umkehrpunkt
Ekin ® Etherm. Reibung an der Luft und am Haken
3.3 ymax = 30 mm
T = 0,8 s
f = 1/T = 1,25 Hz
Die vorliegenden Lösungen sind Musterlösungen von , Leipzig, und keine offiziellen Lösungen des Sächsischen Staatsministeriums für Kultus. Der Autor garantiert nicht für die Vollständigkeit und Richtigkeit der vorliegenden Lösungen. Wir freuen uns über jeden Hinweis zur Verbesserung dieser Musterlösungen. Bitte senden Sie uns eine Email, Betreff: Prüfung 1993
