Übungsblatt Thema: Schwingungen & Wellen I. Klassenarbeit

Philipp – Melanchthon - Gymnasium Bautzen
Übungsblatt
Physik Kl. 10
Thema: Schwingungen & Wellen
1 Berechne die fehlenden Werte.
f
a)
b)
I. Klassenarbeit
n
t
32
8s
1,6 kHz
c)
T
0,4 s
1
0,1 ms
2 Ermittle die Amplitude ymax, die
Schwingungsdauer T und die
Frequenz f der dargestellten
Schwingungen.
3 Skizziere drei Perioden einer ungedämpften harmonischen Schwingung eines Federschwingers
mit der Amplitude 2 cm und der Frequenz 1 Hz.
4 Ein Federschwinger schwingt harmonisch. Welche Aussagen sind richtig? Kreuze an.
a) Viertelt man die Federhärte gegenüber der ursprünglichen Härte, so ...
😃
...viertelt sich die
Schwingungsdauer.
😃
... halbiert sich
die Schwingungsdauer.
😃
😃
... verdoppelt
sich die
Schwingungsdauer.
... vervierfacht
sich die Schwingungsdauer.
😃
... bleibt die
Schwingungsdauer
gleich.
b) Verdoppelt man die Pendelmasse und die Federhärte, so ...
😃
... halbiert sich
die Schwingungsdauer.
5a)
b)
6a)
😃
😃
... vervierfacht
sich die
Schwingungsdauer.
... verdoppelt
sich die
Schwingungsdauer.
😃
... bleibt die
Schwingungsdauer
gleich.
😃
... viertelt sich
die Schwingungsdauer.
Erläutere den Zusammenhang zwischen Wellenlänge und Ausbreitungsgeschwindigkeit einer
Welle.
Wie bewegen sich die schwingungsfähigen Teilchen in einer Querwelle?
b)
Berechne die Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Welle, wenn die Wellenlänge 75 cm und die
Schwingungsdauer der Teilchen 0,5 s beträgt.
Wie lange braucht die Welle für 10,5 m?
7a)
b)
c)
Skizziere zwei Perioden eines reinen Tones.
Skizziere in das gleiche Diagramm den gleichen Ton wie bei a) aber für doppelte Lautstärke.
Skizziere in das gleiche Diagramm den gleichen Ton wie bei a) aber für doppelte Tonhöhe.
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I. Klassenarbeit
Quellen: Aufgabensammlung Sek I/Westermann; leifiphysik.de
Version 2015
Philipp – Melanchthon - Gymnasium Bautzen
Physik Kl. 10
8 Jemand schlägt in 1 000 m Entfernung mit dem Hammer auf eine Eisenbahnschiene aus Stahl.
a) Wie lange braucht der Schall für den Weg in der Schiene?
b) Ermittle den Zeitunterschied zur Schallausbreitung an einem milden Herbsttag in Luft.
9 Die Abbildungen zeigen das Augenblicksbild einer Welle für t = 0 und x = s = 0.
Ermittle aus den Diagrammen Amplitude, Frequenz und Periodendauer der schwingungsfähigen
Teilchen.
Gib die Wellenlänge an.
10 Erläutere Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen mechanischen Wellen und Hertzschen
Wellen.
11 Radio Luxemburg sendet weltweit und benutzt u. a. die
Frequenz auf dem Werbeplakat.
a) Berechne die Wellenlänge der ausgestrahlten Radiowellen.
b) Zu welchem Rundfunkwellenbereich gehört diese Frequenz?
12 Ein Radarimpuls wird von der Erde zum Mond
(384 000 km) gesandt. Das Eintreffen des
Signals wird nach rund 2,55 s registriert.
a) Berechne die Ausbreitungsgeschwindigkeit.
b) Wie könnte man erreichen, dass ein akustisches Signal den Mond erreicht?
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I. Klassenarbeit
Quellen: Aufgabensammlung Sek I/Westermann; leifiphysik.de
Version 2015
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Physik Kl. 10
Thema: Schwingungen & Wellen
Übungsblatt
I. Klassenarbeit
Lösungen
zu 1
f
n
t
T
a)
4 Hz
32
8s
0,25s
b)
1,6 kHz
640
0,4 s
0,625 ms
c)
10 kHz
1
0,1 ms
0,1 ms
zu 2a)
ymax = 2 cm
T = 4s
f = 0,25 Hz
b)
ymax = 2 mm
T = 0,08 s
f = 12,5 Hz
zu 4a)
Feld 3
b)
Feld 4
zu 6a)
v = 1,5 m/s
b)
t = 7s
zu 7a)
b)
c)
sinusförmige Schwingung für zwei Perioden
gleiche Schwingung aber mit doppelter Amplitude
gleiche Schwingung aber mit halber Periodendauer
zu 8a)
t ≈ 0,2 s
zu 9
ymax = 1 cm
b) tLuft ≈ 2,9 s
𝝙t = 2,7 s
T = 0,02 s
zu 11 a) λ ≈ 208,3 m
f = 50 Hz
λ = 4 cm
b) Wellenbereich: MW
zu 12a) c ≈ 300.000 km/s
b)
Für ein akustisches Signal müssten schwingungsfähige Teilchen zwischen Erde und
Mond vorhanden sein – also z.B. Tür auflassen zu Hause?😉
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I. Klassenarbeit
Quellen: Aufgabensammlung Sek I/Westermann; leifiphysik.de
Version 2015

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