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Mechanische Wellen: Grundlagen und Eigenschaften

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Laura Sophie

27.11.2025

Physik

mechanische Wellen

3.600

27. Nov. 2025

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Mechanische Wellen: Grundlagen und Eigenschaften

Mechanische Wellen sind ein faszinierendes physikalisches Phänomen, das uns im... Mehr anzeigen

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mechanische Wellen
Wellendefinition
Definition
Eine Welle ist die Ausbreitung einer
Schwingung im Raum, bei der Energie übertragen,
aber kei

Mechanische Wellen - Grundlagen

Eine mechanische Welle ist die Ausbreitung einer Schwingung im Raum, bei der Energie übertragen, aber kein Stoff transportiert wird. Du kannst sie auch als eine zeitlich und örtlich periodische Änderung einer physikalischen Größe verstehen.

Um eine Welle darzustellen, brauchst du zwei Diagramme: Ein y-t-Diagramm zeigt die zeitlich periodische Änderung (Bewegung eines Teilchens) und ein y-x-Diagramm zeigt die örtlich periodische Änderung (Momentaufnahme aller Teilchen). Die Amplituden in beiden Diagrammen müssen übereinstimmen, da sie zur selben Welle gehören.

Für die Entstehung einer mechanischen Welle sind drei Voraussetzungen nötig: schwingungsfähige Teilchen, Kopplungskräfte und Energiezufuhr. Die Welle beginnt, wenn das erste Teilchen (Erregerzentrum) in Schwingung versetzt wird und diese Bewegung über Kopplungskräfte an benachbarte Teilchen weitergegeben wird.

💡 Merke: Bei einer mechanischen Welle entstehen charakteristische Wellenberge und Wellentäler, aber die Teilchen selbst bewegen sich nur auf der Stelle - sie werden nicht mit der Welle transportiert!

mechanische Wellen
Wellendefinition
Definition
Eine Welle ist die Ausbreitung einer
Schwingung im Raum, bei der Energie übertragen,
aber kei

Wellenarten und Ausbreitungseigenschaften

Die Form des Erregers bestimmt die Wellenform. Ein punktförmiger Erreger erzeugt eine Kreiswelle, während ein linearer Erreger zunächst eine lineare Welle erzeugt, die mit zunehmender Entfernung kreisförmig wird. Die Ausbreitungsrichtung wird durch die Wellennormale dargestellt - ein Pfeil, der senkrecht zu den Wellenbergen/-tälern steht.

Wenn sich Wellen ungehindert ausbreiten können, tun sie dies allseitig, geradlinig und mit konstanter Geschwindigkeit (gleichförmig). Diese grundlegenden Eigenschaften kannst du bei vielen Wellenphänomenen beobachten.

Treffen Wellen auf Hindernisse, zeigen sie besondere Ausbreitungseigenschaften. Diese sind für das Verständnis vieler Wellenphänomene entscheidend und umfassen Reflexion, Brechung, Beugung und Interferenz.

🌊 Tipp: Denke an Wasserwellen in einer Pfütze - wenn du einen Stein hineinwirfst (punktförmiger Erreger), entstehen kreisförmige Wellen. Bewegst du deinen Finger durchs Wasser (linearer Erreger), bilden sich zunächst lineare Wellenfronten.

mechanische Wellen
Wellendefinition
Definition
Eine Welle ist die Ausbreitung einer
Schwingung im Raum, bei der Energie übertragen,
aber kei

Besondere Ausbreitungseigenschaften und Kenngrößen

Die besonderen Ausbreitungseigenschaften von Wellen machen viele Phänomene in unserem Alltag erklärbar. Bei der Reflexion werden Wellen an Hindernissen zurückgeworfen, wobei das Reflexionsgesetz gilt. Die Brechung tritt auf, wenn Wellen schräg auf eine Grenzschicht treffen und ihre Ausbreitungsrichtung ändern. Durch Beugung können Wellen in den Schattenraum hinter Hindernissen eindringen. Bei der Interferenz überlagern sich Wellen und verstärken oder löschen sich gegenseitig aus.

Da eine Welle aus einer Schwingung entsteht, übernimmt sie deren Kenngrößen wie Amplitude, Elongation, Schwingungsdauer und Frequenz. Wegen der räumlichen Ausbreitung kommen zwei weitere wichtige Kenngrößen hinzu:

Die Wellenlänge λ (Lambda) bezeichnet den Abstand zwischen zwei gleichen Schwingungszuständen, zum Beispiel von Wellenberg zu Wellenberg. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit v gibt an, wie schnell sich die Welle im Raum fortbewegt.

Wichtig: Die Wellenlänge λ ist eine räumliche Größe und wird in Metern gemessen, während die Schwingungsdauer T eine zeitliche Größe ist und in Sekunden angegeben wird!

mechanische Wellen
Wellendefinition
Definition
Eine Welle ist die Ausbreitung einer
Schwingung im Raum, bei der Energie übertragen,
aber kei

Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle lässt sich mathematisch herleiten. Wir starten mit der allgemeinen Formel für Geschwindigkeit: v = s/t. Bei Wellen entspricht die zurückgelegte Strecke s einer Wellenlänge λ.

Die Zeit t, die für diese Strecke benötigt wird, entspricht der Schwingungsdauer T. Somit ergibt sich die wichtige Gleichung: v = λ/T.

Da die Frequenz f der Kehrwert der Schwingungsdauer ist f=1/Tf = 1/T, kann die Formel auch als v = λ·f geschrieben werden. Diese Gleichung ist eine der wichtigsten Formeln bei der Beschreibung von Wellen.

🧮 Rechenbeispiel: Wenn eine Meereswelle eine Wellenlänge von 10 m hat und alle 5 Sekunden ein Wellenberg am Strand ankommt T=5sT = 5 s, dann beträgt ihre Geschwindigkeit v = 10 m / 5 s = 2 m/s.



Wir dachten, du würdest nie fragen...

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Stefan S

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

Android user

Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

Android user

Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

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Mechanische Wellen: Grundlagen und Eigenschaften

Mechanische Wellen sind ein faszinierendes physikalisches Phänomen, das uns im Alltag ständig begegnet. Sie transportieren Energie durch den Raum, ohne dabei Materie zu bewegen. In diesen Notizen lernst du die grundlegenden Konzepte und Eigenschaften von mechanischen Wellen kennen.

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Mechanische Wellen - Grundlagen

Eine mechanische Welle ist die Ausbreitung einer Schwingung im Raum, bei der Energie übertragen, aber kein Stoff transportiert wird. Du kannst sie auch als eine zeitlich und örtlich periodische Änderung einer physikalischen Größe verstehen.

Um eine Welle darzustellen, brauchst du zwei Diagramme: Ein y-t-Diagramm zeigt die zeitlich periodische Änderung (Bewegung eines Teilchens) und ein y-x-Diagramm zeigt die örtlich periodische Änderung (Momentaufnahme aller Teilchen). Die Amplituden in beiden Diagrammen müssen übereinstimmen, da sie zur selben Welle gehören.

Für die Entstehung einer mechanischen Welle sind drei Voraussetzungen nötig: schwingungsfähige Teilchen, Kopplungskräfte und Energiezufuhr. Die Welle beginnt, wenn das erste Teilchen (Erregerzentrum) in Schwingung versetzt wird und diese Bewegung über Kopplungskräfte an benachbarte Teilchen weitergegeben wird.

💡 Merke: Bei einer mechanischen Welle entstehen charakteristische Wellenberge und Wellentäler, aber die Teilchen selbst bewegen sich nur auf der Stelle - sie werden nicht mit der Welle transportiert!

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Wellenarten und Ausbreitungseigenschaften

Die Form des Erregers bestimmt die Wellenform. Ein punktförmiger Erreger erzeugt eine Kreiswelle, während ein linearer Erreger zunächst eine lineare Welle erzeugt, die mit zunehmender Entfernung kreisförmig wird. Die Ausbreitungsrichtung wird durch die Wellennormale dargestellt - ein Pfeil, der senkrecht zu den Wellenbergen/-tälern steht.

Wenn sich Wellen ungehindert ausbreiten können, tun sie dies allseitig, geradlinig und mit konstanter Geschwindigkeit (gleichförmig). Diese grundlegenden Eigenschaften kannst du bei vielen Wellenphänomenen beobachten.

Treffen Wellen auf Hindernisse, zeigen sie besondere Ausbreitungseigenschaften. Diese sind für das Verständnis vieler Wellenphänomene entscheidend und umfassen Reflexion, Brechung, Beugung und Interferenz.

🌊 Tipp: Denke an Wasserwellen in einer Pfütze - wenn du einen Stein hineinwirfst (punktförmiger Erreger), entstehen kreisförmige Wellen. Bewegst du deinen Finger durchs Wasser (linearer Erreger), bilden sich zunächst lineare Wellenfronten.

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Besondere Ausbreitungseigenschaften und Kenngrößen

Die besonderen Ausbreitungseigenschaften von Wellen machen viele Phänomene in unserem Alltag erklärbar. Bei der Reflexion werden Wellen an Hindernissen zurückgeworfen, wobei das Reflexionsgesetz gilt. Die Brechung tritt auf, wenn Wellen schräg auf eine Grenzschicht treffen und ihre Ausbreitungsrichtung ändern. Durch Beugung können Wellen in den Schattenraum hinter Hindernissen eindringen. Bei der Interferenz überlagern sich Wellen und verstärken oder löschen sich gegenseitig aus.

Da eine Welle aus einer Schwingung entsteht, übernimmt sie deren Kenngrößen wie Amplitude, Elongation, Schwingungsdauer und Frequenz. Wegen der räumlichen Ausbreitung kommen zwei weitere wichtige Kenngrößen hinzu:

Die Wellenlänge λ (Lambda) bezeichnet den Abstand zwischen zwei gleichen Schwingungszuständen, zum Beispiel von Wellenberg zu Wellenberg. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit v gibt an, wie schnell sich die Welle im Raum fortbewegt.

Wichtig: Die Wellenlänge λ ist eine räumliche Größe und wird in Metern gemessen, während die Schwingungsdauer T eine zeitliche Größe ist und in Sekunden angegeben wird!

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Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle lässt sich mathematisch herleiten. Wir starten mit der allgemeinen Formel für Geschwindigkeit: v = s/t. Bei Wellen entspricht die zurückgelegte Strecke s einer Wellenlänge λ.

Die Zeit t, die für diese Strecke benötigt wird, entspricht der Schwingungsdauer T. Somit ergibt sich die wichtige Gleichung: v = λ/T.

Da die Frequenz f der Kehrwert der Schwingungsdauer ist f=1/Tf = 1/T, kann die Formel auch als v = λ·f geschrieben werden. Diese Gleichung ist eine der wichtigsten Formeln bei der Beschreibung von Wellen.

🧮 Rechenbeispiel: Wenn eine Meereswelle eine Wellenlänge von 10 m hat und alle 5 Sekunden ein Wellenberg am Strand ankommt T=5sT = 5 s, dann beträgt ihre Geschwindigkeit v = 10 m / 5 s = 2 m/s.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

iOS user

Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Jana V

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

Julia S

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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