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
λ = 0,148 mv = ?f = 10 kHz

Eine Schallwelle in Wasser hat eine Frequenz von 10 kHz und eine Wellenlänge von 0,148 m. Bestimme ihre Geschwindigkeit v.

f = 10 kHzλ = 0,148 m
v = m/s
2.Leicht
L = 1,5 m

Eine Saite der Länge 1,5 m und der Masse 10 g wird mit einer Spannkraft von 60 N gespannt. Bestimme die Geschwindigkeit v von Transversalwellen auf ihr.

L = 1,5 mm = 10 gT = 60 N
v = m/s
3.Mittel
FFdo​ = 25 cmf = 20 cm

Ein Gegenstand steht 25 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 = 25 cmf = 20 cm
di = cm
4.Mittel
48,8°90°n1​ = ?Acrylglas, n2​ = 1,49

Licht im Inneren eines durchsichtigen Blocks wird an der Grenzfläche zu Acrylglas (n = 1,49) für jeden Einfallswinkel über 48,8° total reflektiert. Bestimme die Brechzahl n1 des Blocks.

θc = 48,8°n2 = 1,49
n1 =
5.Schwer
λ = 450 nmθ3​ = ?

Licht der Wellenlänge 450 nm fällt senkrecht auf ein Gitter mit 600 Linien pro Millimeter. Bestimme den Winkel θ3 des Maximums der Ordnung 3.

N = 600 mm⁻¹λ = 450 nmm = 3
θ3 = °
6.Schwer
SO5 m/sf = 20 kHz

Ein ruhender Parksensor sendet Ultraschall von 20 kHz auf ein Auto, das sich mit 5 m/s nähert. Bestimme die Frequenz f″ des Echos, das am Sensor zurück empfangen wird (Schallgeschwindigkeit 343 m/s).

f = 20 kHzu = 5 m/sv = 343 m/s
f″ = Hz

Lösungsschlüssel

  1. 1. v = 1480 m/s
  2. 2. v = 94,87 m/s
  3. 3. di = 100 cm
  4. 4. n1 = 1,98
  5. 5. θ3 = 54,1 °
  6. 6. f″ = 20592 Hz

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