Arbeitsblatt Wellen, Schall & Optik mit Lösungen

Kostenloses Arbeitsblatt Wellen, Schall & Optik zum Ausdrucken: 6 Aufgaben von leicht bis Prüfungsniveau, mit Lösungsschlüssel. Drucke es aus oder speichere es als PDF.

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1.Leicht
PI = 4 × 10⁻³ W/m²

Die Schallintensität bei „Rasenmäher“ beträgt 4 × 10⁻³ W/m². Bestimme den Schallpegel β in Dezibel.

I = 4 × 10⁻³ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
2.Leicht
λ = 0,8 mv = ?f = 1 Hz

Eine Wasserwelle hat eine Frequenz von 1 Hz und eine Wellenlänge von 0,8 m. Bestimme ihre Geschwindigkeit v.

f = 1 Hzλ = 0,8 m
v = m/s
3.Mittel
FFdo​ = 8 cmf = 20 cm

Ein Gegenstand steht 8 cm vor einer dünnen sammelnden Linse mit einer Brennweite von 20 cm. Bestimme die Bildweite di. Verwende die Vorzeichenkonvention 1/f = 1/do + 1/di (f < 0 für eine Zerstreuungslinse, di < 0 für ein virtuelles Bild).

do = 8 cmf = 20 cm
di = cm
4.Mittel
48,8°90°n1​ = ?Glyzerin, n2​ = 1,47

Licht im Inneren eines durchsichtigen Blocks wird an der Grenzfläche zu Glyzerin (n = 1,47) für jeden Einfallswinkel über 48,8° total reflektiert. Bestimme die Brechzahl n1 des Blocks.

θc = 48,8°n2 = 1,47
n1 =
5.Schwer
λ = 650 nma = 0,08 mm

Licht der Wellenlänge 650 nm geht durch einen Einzelspalt der Breite 0,08 mm. Bestimme den Winkel θ2 des dunklen Streifens Nummer 2 zur Geradeausrichtung.

λ = 650 nma = 0,08 mmm = 2
θ2 = °
6.Schwer
SO10 m/sf = 40 kHz

Ein ruhender Parksensor sendet Ultraschall von 40 kHz auf ein Auto, das sich mit 10 m/s nähert. Bestimme die Frequenz f″ des Echos, das am Sensor zurück empfangen wird (Schallgeschwindigkeit 343 m/s).

f = 40 kHzu = 10 m/sv = 343 m/s
f″ = Hz

Lösungsschlüssel

  1. 1. β = 96,02 dB
  2. 2. v = 0,8 m/s
  3. 3. di = −13,33 cm
  4. 4. n1 = 1,954
  5. 5. θ2 = 0,9311 °
  6. 6. f″ = 42402 Hz

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