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PhysikPhysik1,947 aufrufe·Aktualisiert May 31, 2026·3 Seiten

Grundlagen der Schwingungen und Wellen: Physik einfach erklärt

C
Carolin@carolin.smid

Schwingungen und Wellen sind überall um uns herum - vom... Mehr anzeigen

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# SCHWINGUNGEN

Fadenpendel

$D$ Federhärte

$Epot = m.g.h$

$Ekin = \frac{1}{2} m.v^2$

$Esp = \frac{1}{2} D. s^2$

↳ in der Mitte: Gleichg

Schwingungen - Fadenpendel und Federpendel

Stell dir vor, du ziehst eine Feder auseinander oder lässt ein Pendel schwingen - dahinter steckt ein faszinierendes Energiespiel! Bei einem Fadenpendel wandelt sich potentielle Energie Epot=mghEpot = m·g·h ständig in kinetische Energie Ekin=½mv2Ekin = ½m·v² um und zurück.

An den Umkehrpunkten ist die potentielle Energie maximal, während die kinetische Energie null ist. In der Gleichgewichtslage ist es genau umgekehrt - maximale Geschwindigkeit, minimale Höhenenergie.

Beim Federpendel kommt noch die Spannenergie Esp=½Ds2Esp = ½D·s² dazu. Das Hooke'sche Gesetz zeigt dir, dass die Kraft proportional zur Auslenkung ist: F = D·s₀. Die Federhärte D ist dabei der entscheidende Parameter.

Merktipp: Die Energie springt wie ein Pingpongball zwischen den verschiedenen Energieformen hin und her!

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Fadenpendel

$D$ Federhärte

$Epot = m.g.h$

$Ekin = \frac{1}{2} m.v^2$

$Esp = \frac{1}{2} D. s^2$

↳ in der Mitte: Gleichg

Mathematische Beschreibung von Schwingungen

Schwingungen folgen der Sinusfunktion: s(t) = ŝ·sin(ωt). Dabei ist ŝ die Amplitude (maximale Auslenkung) und ω die Winkelgeschwindigkeit. Diese berechnest du mit ω = 2π/T, wobei T die Schwingungsdauer ist.

Die Frequenz f gibt an, wie oft pro Sekunde geschwungen wird: f = 1/T. Aus der Auslenkung s(t) kannst du durch Ableiten die Geschwindigkeit v(t) = ŝω·cos(ωt) und die Beschleunigung a(t) = -ŝω²·sin(ωt) bestimmen.

Besonders wichtig sind die Schwingungsdauern: Beim Federpendel gilt T = 2π√m/Dm/D und beim Fadenpendel T = 2π√l/gl/g. Die Schwingungsdauer ist übrigens unabhängig von der Amplitude!

Praxistipp: Merke dir die Schwingungsdauer-Formeln gut - sie kommen in fast jeder Klausur vor!

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Fadenpendel

$D$ Federhärte

$Epot = m.g.h$

$Ekin = \frac{1}{2} m.v^2$

$Esp = \frac{1}{2} D. s^2$

↳ in der Mitte: Gleichg

Wellen - Arten und Eigenschaften

Wellen transportieren Energie, ohne dass Materie wandert - ziemlich clever! Es gibt Transversalwellen (Schwingung senkrecht zur Ausbreitungsrichtung) und Longitudinalwellen (Schwingung parallel zur Ausbreitungsrichtung).

Bei der Reflexion passiert etwas Interessantes: An einem festen Ende entsteht ein Phasensprung um π - aus einem Wellenberg wird ein Wellental. Am losen Ende bleibt alles gleich, kein Phasensprung.

Wenn sich Wellen überlagern, entstehen konstruktive oder destruktive Interferenz. Die fundamentale Wellengleichung c = λf verbindet Ausbreitungsgeschwindigkeit c, Wellenlänge λ und Frequenz f miteinander.

Alltagsbezug: Noise-Cancelling-Kopfhörer nutzen destruktive Interferenz, um Lärm auszulöschen!

Wir dachten schon, du fragst nie...

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Die App ist sehr einfach zu bedienen und gut gestaltet. Ich habe bisher alles gefunden, wonach ich gesucht habe, und konnte viel aus den Präsentationen lernen! Ich werde die App definitiv für ein Schulprojekt nutzen! Und natürlich hilft sie auch sehr als Inspiration.

Stefan SiOS-Nutzer

Diese App ist wirklich super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen [...]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat so viele Möglichkeiten zur Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde sie jedem empfehlen.

Samantha KlichAndroid-Nutzerin

Wow, ich bin wirklich begeistert. Ich habe die App einfach mal ausprobiert, weil ich sie schon oft beworben gesehen habe und war absolut beeindruckt. Diese App ist DIE HILFE, die man für die Schule braucht und vor allem bietet sie so viele Dinge wie Übungen und Lernzettel, die mir persönlich SEHR geholfen haben.

AnnaiOS-Nutzerin
PhysikPhysik1,947 aufrufe·Aktualisiert May 31, 2026·3 Seiten

Grundlagen der Schwingungen und Wellen: Physik einfach erklärt

C
Carolin@carolin.smid

Schwingungen und Wellen sind überall um uns herum - vom Pendel der Standuhr bis zu den Schallwellen deiner Kopfhörer. Diese physikalischen Phänomene folgen klaren mathematischen Gesetzen, die du mit den richtigen Formeln leicht verstehen kannst.

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# SCHWINGUNGEN

Fadenpendel

$D$ Federhärte

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Schwingungen - Fadenpendel und Federpendel

Stell dir vor, du ziehst eine Feder auseinander oder lässt ein Pendel schwingen - dahinter steckt ein faszinierendes Energiespiel! Bei einem Fadenpendel wandelt sich potentielle Energie Epot=mghEpot = m·g·h ständig in kinetische Energie Ekin=½mv2Ekin = ½m·v² um und zurück.

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