Klausur 24 06 2016

1) Erkläre die folgenden Begriffe anhand einer La Ola Welle in einem Stadion:

• Transversal/Longitudinalwelle
• Phasengeschwindigkeit
• Wellenzug/lineare Welle
• Amplitude
• Frequenz
• Wellenlänge

2) Gib Beispiele für Longitudinal- und Transversalwellen an.

3) Erkläre die Aussage: "Bei einer Welle wird Energie transportiert, aber keine Masse."

4) Erkläre die folgenden Wellenphänomene anhand eines Beispiels:

1. Reflektion
2. Beugung
3. Brechung
4. Interferenz

5) Nachdem eine Schwingung innerhalb von 2 Sekunden 880 ganze Schwingungen ausgeführt hat, hat sich diese Störung um 684 m ausgebreitet.

a) Bestimmen Sie Frequenz, Wellenlänge und Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle.

b) Wie groß ist der Phasenunterschied zweier Schwingungen im Abstand von 1.5m und wie groß bei zwei Schwingungen im Abstand von 8m?

6) Die beiden Lautsprecher sind 3,5 m voneinander entfernt und schwingen in Phase mit einer Frequenz von 858 Hz. a) Was kann man hören, wenn man in diesem Raum herumläuft? Wie verändert sich das Ergebnis, wenn man die Frequenz erhöht oder erniedrigt? b) Bestimmen Sie die Lautstärke an den Punkten A, B und C mit Hilfe eines Zeigerdiagramms. Vernachlässigen Sie dabei die Abnahme der Schallintensität durch den größeren Abstand vom Lautsprecher und der Dämpfung. c) Kennzeichnen Sie alle Knoten und Bäuche zwischen den Lautsprechern.

7) Eine Welle breitet sich in einem Medium aus und trifft unter einem Winkel zum Lot von 25° auf die Grenze zu einem anderen Medium. Dabei verdoppelt sich die Phasengeschwindigkeit.

a) Wie ändert sich die Ausbreitung der Welle?

b) Konstruiere den exakten Verlauf der Welle mit Zirkel und Lineal.

c) Was passiert, wenn der Einfallswinkel 50° beträgt? Begründe dies. Wie nennt man dieses Phänomen?

8) Die A-Saite einer Gitarre produziert einen Ton mit der Grundfrequenz von 440Hz. Sie ist 72cm lang.

a) Bestimme die Frequenzen der ersten drei Obertöne und begründe mit Text und Zeichnung.

b) Mit welcher Geschwindigkeit breitet sich die Welle in der Saite aus?

9) Wenn man einen Luftballon an einem Wollpulli reibt, dann bleibt er an der Wand kleben.

• Erkläre dieses Phänomen.

10) Die Wechselwirkung zwischen Gegenständen kann man mit verschiedenen Theorien beschreiben. Ordne die Aussagen einer der Theorien zu:

a) Sonne und Erde ziehen sich an.

b) Die Kompassnadel richtet sich im Erdmagnetfeld aus.

c) Apfel und Erde werden zueinandergezogen.

11) Welche Vorteile hat die Beschreibung einer Wechselwirkung in der Nahwirkungstheorie gegenüber der Fernwirkungstheorie?