[Geschlossen] Physik - Wellen hä?

geschwindigkeit(srichtung)en gibt es zwei: einmal die 'x'-Richtung, also die fortbewegungsrichtung, und einmal in 'z'-richtung (in der sich die welle rauf und runter bewegt). die 'x'-richtung wäre trivial, da zu jedem zeitpunkt konstant (kann man annehmen, da nichts weiter erwähnt in der aufgabenstellung)

in der 'z'-richtung nimmt man einfach die ableitung der wellengleichung um die geschwindigkeit zu ermitteln. da es eine sinus/cosinus funktion ist, sollte dies sehr leicht von der hand gehen. davor musst du aber die wellengleichung in der 'z'-richtung aufstellen und nach dem ableiten halt x=8 cm eintragen. hab jetzt kein bock das zu tun, aber vielleicht findet sich ja einer hier

€: wie sieht deine wellengleichung aus, und wonach leitest du ab?

.

also, wenn ich das richtig verstanden habe ist z(x,t=0) = 0,5cm. das heisst, die welle befindet sich zum zeitpunkt t=0 am ort x=0 an einem maximum, da die amplitude genau 0,5cm entspricht. in dem fall ist es normal, dass die geschwindigkeit null ist, da sie sich gerade wieder anfängt in die entgegengesetzte richtung zu bewegen. mathematisch erhälst du dieses ergebnis durch ableiten der cos/sin funktion.

also die wellen gleichung ist:

z(x,t)= z(amplitude)*cos(omega*t-k*x)

das leite ich einmal ab um die geschwindigkeit zu erhalten
sprich

v=dz/dt

v = -z(amplitude)*omega*sin(omega*t-kx)

und ich bekomm hier immer 0 raus. D.h. die Teilchen würden ja keine geschw haben -.-

Jup, da t=1(s) ein ganzzahliges Vielfaches der Periodendauer und x=8cm ein solches der Wellenlänge ist, befindet sich das Teilchen an dieser Stelle im Umkehrpunkt und damit ist v=0.

Was setzt du denn für Werte für k, Omega, t, und x ein?

geg: f=5Hz; λ=2cm; z(amplitude)=0,5cm

omega = 2*pi*f

k= 2*pi/λ

€: für fjord^^

bei lampta bluten mir echt die Augen...

♦

Ich hab ja kein plan^^

fjodor hat meiner Meinung nach recht bist du damit einverstanden?

Ja.
Aber irgendwie versteh ich nicht wie sie keine Geschwindigkeit haben können.
Wenn ich jetzt nochmal ableite komm ich ja auf die Beschleunigung. Und wie können Teilchen eine Beschleunigung haben aber keine Geschwindigkeit...?

Bsp: gleicher pkt wie oben sprich: 1s/8cm

komm ich auf -493 cm/s²

aber geschw. 0?

Original von Pris0n
Und wie können Teilchen eine Beschleunigung haben aber keine Geschwindigkeit...?

Schonmal Auto gefahren?

die geschwindigkeiten an den umkehrpunkten einer schwingung ist immer 0, in der gleichgewichtslage ist stattdessen die geschwindigkeit maximal aber die beschleunigung 0.
was dich hier verwirren könnte: es geht halt immer um EXAKT die angegebenen zeiten t. d.h. nach einer infinitesimalen zeitverschiebung t+dt ist die beschleunigung schon wieder ungleich 0. das ist natürlich praktisch nichtmal exakt messbar, dieser zeitpunkt.
ja, schon verwirrend die physik!

Original von Pris0n
J Und wie können Teilchen eine Beschleunigung haben aber keine Geschwindigkeit...?
?

nimm z.B. eine Schaukel (oder physikalischer: ein Pendel^^)

im höchsten Punkt, d.h. dem Punkt wo es danach eigentlich wieder in die andere Richtung geht, hat die Schaukel/das Pendel eine Geschwindigkeit von 0. Trotzdem hat die Schaukel auch in dem Punkt eine Beschleunigung (in dem Fall wäre das die Erdbeschleunigung)

(Stichwort Energieerhaltung: potentielle wird in kinetische umgewandelt, und umgekehrt)

Also ich bekomme zwar nicht für alle x 0, aber für x=0.8 schon. Also heißt das ja nur, dass bei 0,8m ein Minimum oder ein Maximum ist. Wenn du die 0.8m und 1s in die Wellengleichung einsetzt, erhälst du ja 1. Bei einem Minimum oder Maximum ist die Geschwindigkeit 0...

Ähm schreib deine Aufgabe noch mal 1 zu 1 rein und was genau gesucht wird.

Original von Django1980

Original von Pris0n
J Und wie können Teilchen eine Beschleunigung haben aber keine Geschwindigkeit...?
?

nimm z.B. eine Schaukel (oder physikalischer: ein Pendel^^)

im höchsten Punkt, d.h. dem Punkt wo es danach eigentlich wieder in die andere Richtung geht, hat die Schaukel/das Pendel eine Geschwindigkeit von 0. Trotzdem hat die Schaukel auch in dem Punkt eine Beschleunigung (in dem Fall wäre das die Erdbeschleunigung)

Anmerkung zum besseren Verständnis:
Erdbeschleunigung ja, aber i.A. nicht der volle Betrag davon(winkelabhängig). Nur falls das vielleicht verwirrt. In der Gleichgewichtslage wirkt ja auch die Gravitation auf den Körper, nur wird das nichts zur Bewegung beitragen da der Pendelkörper ja an einem Faden hängt (Zwangsbedingung).

Ich bedanke mich recht herzlich. Habs jetzt verstanden.

:heart: