Mechanische Schwingungen und Wellen

Klasse10

Die Schüler lernen die Schwingungen als eine weitere Form der Bewegung kennen, mit Hilfe physikalischer Größen beschreiben und grafisch darstellen. Sie können die Gleichungen für die Periodendauer interpretieren.
Die Schüler wissen, daß Wellen Energie, aber keinen Stoff transportieren und kennen grundlegende Eigenschaften mechanischer Wellen. Sie können aus dem y-t und y-s Diagramm die entsprechenden physikalischen Größen ermitteln. An vielen praktischen Beispielen aus der Mechanik und der Akustik wird den Schülern bewusst, dass die physikalischen Erkenntnisse über Schwingungen und Wellen vielfältig genutzt werden.

Inhalt

Hinweis

Links

Merkmale einer Schwingungen

    Amplitude
    Periodendauer
    Frequenz

Federung von Fahreugen, Vibration von Maschinenteilen,
schwingende Saiten von Luftsäulen bei Musikinstrumenten
Stimmbänder

 

Aufzeichnung einer Schwingung

    y-t-Diagramm

 

 

Zusammenhang von Periodendauer und Frequenz

 

 

Periodendauer beim Fadenpendel oder Federschwinger

 

 

Z:

    SE Fadenpendel und Federschwinger

 

 

Gedämpfte und ungedämpfte Schwingungen

Energieumwandlungen
Schwingungsdämpfer

.

Merkmale mechanischer Wellen

    y-s-Diagramm
    Amplitude
    Frequenz
    Wellenlänge

Wasserwellen, Seilwellen, Schallwellen, Erdbebenwellen

 

Ausbreitungsgeschwindigkeit von Wellen

Energieübertragung
Schallgeschwindigkeit in verschiedenen Medien

 

Z: Ultraschall

 

 

Eigenschaften von Wellen

    Reflexion, Brechung, Beugung, Interferenz

 

 

Lärmschutz

Maßnahmen zur Schalldämpfung
Projekt Schalldämpfung

 

Z: Schallwellen

    Zusammenhang Frequenz - Tonhöhe
    Zusammenhang Ampltude - Lautstärke