Übungen zur Physik für Chemiker I

 

Wintersemester 2003/04

 Aufgaben zur 12. Übung am 27./28.01.2004

 

 Wellen

51.       Für eine ebene Welle gilt y(t,x) = ymax cos(wt + kx + a ).

a) Wie groß ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit c der Welle.

b) Wie groß ist ihre Wellenlänge l ?

c) Wie lautet die Funktion y(t) der Schwingung eines Teilchens am Ort x1?

d) Wie groß ist die Elongation y1 dieses Teilchens am Ort x1 zur Zeit t1 ?

 

w  = 10p s-1  ;  k = p m-1  ;   a = 70° ;  t1 = 0,25 s ; x1 = 0,800 m  ; ymax = 53 mm

 

52.       Wie lautet die Funktion y2(t,x) einer Welle, die bei Überlagerung mit der Welle y1(t,x) = ymax cos(wt + kx + a1 ) bewirkt, dass das Teilchen am Ort x1 dauernd in Ruhe bleibt?

w  = 10p s-1  ;  k = p m-1  ;   a1 = 70°  ;  x1 = 0,800 m

 

53.       Eine in der positiven x-Richtung fortschreitende Seilwelle, die am Ort ihrer Erregung  x = 0 zum Zeitpunkt t = 0 einen Wellenberg hat, trifft nach einem Laufweg x = l senkrecht auf eine Wand und wird an ihr reflektiert. Wie lauten die Wellenfunktionen für die einfallende Welle y1(x,t) und die reflektierte Welle y2(x,t)?

 

54.       Jemand befindet sich gleich weit von den beiden Lautsprechern einer Stereoanlage entfernt und hört einen reinen Ton. Er bewegt sich nun so lange in seitlicher Richtung, bis der Ton auf ein Minimum geschwächt ist. An diesem Ort befindet er sich L1 = 3,06m vom linken Lautsprecher und L2 = 2,45 m vom rechten entfernt. Wie groß ist die Frequenz f des Tones? Schallgeschwindigkeit 340 m/s.

Erläutern Sie die Begriffe konstruktive und destruktive Interferenz!

 

55.       Ein an der Autobahn stehender Polizist nimmt bei einem vorbeifahrenden PKW eine Tonänderung von genau einer Terz (f2/f1 = 4:5) wahr.

Auf welche Geschwindigkeit kann er schließen?   (c = 340 m/s)