Grundlagen mechanischer Wellen
Mechanische Wellen sind ein faszinierendes Phänomen in der Physik. Sie entstehen, wenn schwingungsfähige Teilchen durch Kopplungskräfte miteinander verbunden sind und Energie zugeführt wird.
Definition: Eine mechanische Welle ist die Ausbreitung einer Schwingung im Raum.
Es gibt zwei Haupttypen von mechanischen Wellen, die sich in der Beziehung zwischen Ausbreitungsrichtung und Schwingungsrichtung unterscheiden:
- Transversalwellen Querwellen: Hier stehen Schwingungsrichtung und Ausbreitungsrichtung senkrecht zueinander.
Beispiel: Ein typisches Transversalwelle Beispiel ist die Seilwelle.
- Longitudinalwellen La¨ngswellen: Bei diesen Wellen sind Schwingungsrichtung und Ausbreitungsrichtung parallel.
Beispiel: Schallwellen longitudinal oder Transversal? Schallwellen sind ein klassisches Longitudinalwelle Beispiel.
Highlight: Mit Wellen wird Energie, aber kein Stoff transportiert.
Zur Beschreibung mechanischer Wellen werden verschiedene Parameter verwendet:
- Wellenlänge λ: Der Abstand zwischen zwei benachbarten Wellenbergen oder -tälern
- Frequenz f: Die Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit
- Ausbreitungsgeschwindigkeit v: Gibt an, wie schnell sich z.B. ein Wellenberg ausbreitet
Mechanische Wellen Formeln: Es gilt v = λ · f bzw. c = λ · f
Vocabulary: Resonanz bezeichnet das besonders heftige Mitschwingen eines Körpers bei Übereinstimmung von Erregerfrequenz und Eigenfrequenz.
