Wellen auf einem Seil
Frequenz mal Wellenlänge ergibt die Wellengeschwindigkeit; füg eine zweite Welle hinzu, um Überlagerung und stehende Wellen zu sehen.
Messwerte
Was passiert hier
Eine fortlaufende Welle bewegt sich mit v = fλ. Laufen zwei gleiche Wellen in entgegengesetzte Richtungen, überlagern sie sich: Ihre Auslenkungen addieren sich einfach.
Das Ergebnis ist eine stehende Welle: Punkte namens Knoten bewegen sich nie, während Bäuche mit doppelter Amplitude schwingen. Das Seil selbst ist hier der Graph: Auslenkung über Position, animiert in der Zeit.
- Wellengleichungv = fλ
- Fortschreitende Welley = A sin(kx − ωt)
Im Lehrplan
- Mittelstufe PhysikFrequenz, Wellenlänge und Ausbreitungsgeschwindigkeit
- OberstufeÜberlagerung und stehende Wellen
Challenge
Erst vorhersagen: Wie viele Knoten passen mit zwei Wellen auf das Seil, wenn du die Wellenlänge halbierst? Zähl sie vorher und nachher.
Halbe Wellenlänge heißt doppelt so viele Knoten, weil die Knoten im Abstand einer halben Wellenlänge auf dem Seil liegen.
Richtig lernen
Lektionen aus GCSE Combined and Separate Science zu diesem Thema: Schritt für Schritt erklärt, dann Prüfungsfragen mit jedes Mal neuen Zahlen. Die Lektionen sind auf Englisch.
- Transverse and longitudinal wavesWaves and the electromagnetic spectrumKostenlos
- Wave speed and measuring wavesWaves and the electromagnetic spectrumKostenlos
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Häufige Fragen
Wie berechnet man die Ausbreitungsgeschwindigkeit?
Frequenz mal Wellenlänge, v = fλ. Eine 2-Hz-Welle mit 1,5 m Wellenlänge läuft mit 3 m/s.
Was ist eine stehende Welle?
Zwei gleiche Wellen, die gegeneinander laufen, überlagern sich zu einem Muster, das nicht wandert. Knoten bewegen sich nie, Bäuche schwingen mit doppelter Amplitude.
Wie weit liegen die Knoten auseinander?
Eine halbe Wellenlänge. Halbierst du die Wellenlänge, verdoppelt sich die Zahl der Knoten.
Wie berechne ich die Wellenlänge aus Geschwindigkeit und Frequenz?
Stelle v = fλ um: λ = v/f. Schall mit 340 m/s und 512 Hz hat λ = 340 / 512 = 0,664 m, in einer stehenden Welle lägen die Knoten 0,332 m auseinander. Wähle Wellenlänge oder Knotenabstand unter Berechnen, um jeden Schritt zu sehen.