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
L = 1 m

Eine Saite der Länge 1 m und der Masse 20 g wird mit einer Spannkraft von 40 N gespannt. Bestimme die Geschwindigkeit v von Transversalwellen auf ihr.

L = 1 mm = 20 gT = 40 N
v = m/s
2.Leicht
L = 2 m

Eine Saite der Länge 2 m und der Masse 8 g wird mit einer Spannkraft von 60 N gespannt. Bestimme die Geschwindigkeit v von Transversalwellen auf ihr.

L = 2 mm = 8 gT = 60 N
v = m/s
3.Mittel
FFdo​ = 25 cmf = 5 cm

Ein Gegenstand steht 25 cm vor einer dünnen sammelnden Linse mit einer Brennweite von 5 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 = 5 cm
di = cm
4.Mittel
θc = ?90°Diamant, n1​ = 2,42Luft, n2​ = 1,00

Licht trifft in Diamant (n = 2,42) auf eine ebene Grenzfläche zu Luft (n = 1,00). Bestimme den Grenzwinkel θc, ab dem es total reflektiert wird.

n1 = 2,42n2 = 1,00
θc = °
5.Schwer
θa​ = ?n1​ = 1,5n2​ = 1,42n0​ = 1,00

Eine Glasfaser hat einen Kern mit n₁ = 1,5 und einen Mantel mit n₂ = 1,42. 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 = 1,5n2 = 1,42n0 = 1,00
θa = °
6.Schwer
f1​ = 12 cmf2​ = 15 cm18 cm60 cm

Zwei dünne Linsen haben dieselbe Achse und 60 cm Abstand: Linse 1 mit f₁ = 12 cm und Linse 2 mit f₂ = 15 cm. Ein Gegenstand steht 18 cm vor Linse 1. Bestimme die Lage di2 des endgültigen Bildes, von Linse 2 aus gemessen (positiv hinter Linse 2, Konvention: reell ist positiv).

f1 = 12 cmf2 = 15 cms = 60 cmdo = 18 cm
di2 = cm

Lösungsschlüssel

  1. 1. v = 44,72 m/s
  2. 2. v = 122,5 m/s
  3. 3. di = 6,25 cm
  4. 4. θc = 24,41 °
  5. 5. θa = 28,9 °
  6. 6. di2 = 40 cm

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