1.Leicht
Eine Saite der Länge 2,5 m und der Masse 10 g wird mit einer Spannkraft von 200 N gespannt. Bestimme die Geschwindigkeit v von Transversalwellen auf ihr.
L = 2,5 mm = 10 gT = 200 N
v = m/s
Arbeitsblatt Wellen, Schall & Optik mit Lösungen
2.Leicht
Eine Schallwelle in Wasser hat eine Frequenz von 440 Hz und breitet sich mit 1480 m/s aus. Bestimme ihre Wellenlänge λ.
f = 440 Hzv = 1480 m/s
λ = m
3.Mittel
Eine an beiden Enden eingespannte Saite ist 0,65 m lang; Wellen laufen darauf mit 200 m/s. Bestimme die Frequenz f3 ihrer Schwingung „3. Harmonische“.
v = 200 m/sn = 3L = 0,65 m
f3 = Hz
4.Mittel
Eine an beiden Enden eingespannte Saite soll ihre Schwingung „2. Harmonische“ bei 100 Hz haben; Wellen laufen darauf mit 80 m/s. Bestimme ihre Länge L.
v = 80 m/sn = 2f2 = 100 Hz
L = m
5.Schwer
Licht der Wellenlänge 550 nm fällt auf zwei Spalte im Abstand von 0,5 mm. Der Schirm ist 2,5 m entfernt. Bestimme den Abstand y1 vom zentralen hellen Streifen zum hellen Streifen Nummer 1.
λ = 550 nmd = 0,5 mmL = 2,5 mm = 1
y1 = mm
6.Schwer
Eine Glasfaser hat einen Kern mit n₁ = 1,46 und einen Mantel mit n₂ = 1,43. Bestimme den größten Winkel θa zur Faserachse, unter dem Licht aus der Luft in das Faserende eintreten und noch durch Totalreflexion geführt werden kann.
n1 = 1,46n2 = 1,43n0 = 1,00
θa = °
Lösungsschlüssel
- 1. v = 223,6 m/s
- 2. λ = 3,364 m
- 3. f3 = 461,5 Hz
- 4. L = 0,8 m
- 5. y1 = 2,75 mm
- 6. θa = 17,12 °
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