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 = 1,5 m

Eine Saite der Länge 1,5 m und der Masse 20 g wird mit einer Spannkraft von 20 N gespannt. Bestimme die Geschwindigkeit v von Transversalwellen auf ihr.

L = 1,5 mm = 20 gT = 20 N
v = m/s
2.Leicht
PI = 4 × 10⁻⁹ W/m²

Die Schallintensität bei „ruhige Bibliothek“ beträgt 4 × 10⁻⁹ W/m². Bestimme den Schallpegel β in Dezibel.

I = 4 × 10⁻⁹ W/m²I0 = 10⁻¹² W/m²
β = dB
3.Mittel
θc = ?90°Glyzerin, n1​ = 1,47Ethanol, n2​ = 1,36

Licht trifft in Glyzerin (n = 1,47) auf eine ebene Grenzfläche zu Ethanol (n = 1,36). Bestimme den Grenzwinkel θc, ab dem es total reflektiert wird.

n1 = 1,47n2 = 1,36
θc = °
4.Mittel
L = ?n = 5

Eine an beiden Enden offene Pfeife soll ihre Schwingung „5. Harmonische“ bei 2144 Hz haben. Die Schallgeschwindigkeit beträgt 343 m/s. Bestimme die Länge L der Pfeife.

v = 343 m/sn = 5f5 = 2144 Hz
L = m
5.Schwer
λ = 589 nma = 0,1 mmL = 2 m

Licht der Wellenlänge 589 nm geht durch einen Einzelspalt der Breite 0,1 mm. Bestimme die Breite w des zentralen hellen Maximums auf einem Schirm in 2 m Entfernung (zwischen den ersten dunklen Streifen auf beiden Seiten).

λ = 589 nma = 0,1 mmL = 2 m
w = mm
6.Schwer
f1​ = 12 cmf2​ = 10 cm20 cm60 cm

Zwei dünne Linsen haben dieselbe Achse und 60 cm Abstand: Linse 1 mit f₁ = 12 cm und Linse 2 mit f₂ = 10 cm. Ein Gegenstand steht 20 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 = 10 cms = 60 cmdo = 20 cm
di2 = cm

Lösungsschlüssel

  1. 1. v = 38,73 m/s
  2. 2. β = 36,02 dB
  3. 3. θc = 67,69 °
  4. 4. L = 0,4 m
  5. 5. w = 23,56 mm
  6. 6. di2 = 15 cm

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