Stehende Wellen und Eigenschwingungen
Die zweite Aufgabe behandelt das Phänomen der stehenden Wellen auf einem zwischen zwei Wänden eingespannten Gummiseil. Durch Erhöhung der Erregerfrequenz werden verschiedene Eigenschwingungen des Systems beobachtet.
Definition: Stehende Wellen entstehen durch Überlagerung von hin- und rücklaufenden Wellen gleicher Frequenz und Amplitude.
Die Aufgabe erfordert eine Erklärung der beobachteten Phänomene und die Konstruktion des Wellenbildes für eine bestimmte Eigenschwingung.
Beispiel: Bei einer bestimmten Frequenz bilden sich Schwingungsbäuche und Knoten an festen Positionen auf dem Seil.
Durch Erhöhung der Frequenz um 20 Hz entstehen zusätzliche Schwingungsbäuche. Diese Information wird genutzt, um die Ausbreitungsgeschwindigkeit im Seil zu berechnen.
Vocabulary: Schwingungsbäuche sind Bereiche maximaler Amplitude, während Knoten Punkte ohne Auslenkung darstellen.
Die Aufgabe schließt mit der Bestimmung der kleinsten Eigenfrequenz des Seils, wenn es in der Mitte angezupft wird.
Highlight: Die Eigenfrequenzen eines schwingenden Systems sind charakteristisch für dessen physikalische Eigenschaften und Randbedingungen.
































