Physik III, WS 1992/93
Übung Nr. 1
Abgabetermin: 28. Oktober 1992
Aufgabe 1: (5 Punkte)
Eine bestimmte Welle kann durch den Ausdruck
beschrieben werden (
).
a) In welche Richtung läuft diese Welle ?
b) Wie groß ist die Geschwindigkeit der Welle ?
c) Skizzieren Sie die Welle für und .
Aufgabe 2: (5 Punkte)
Zeigen Sie, daß die Überlagerung folgender harmonischer Wellen
mit
und
wieder eine
harmonische Welle ist. Wie groß sind die Phasenkonstante und Amplitude
der resultierenden Welle ?
Aufgabe 3: (4 Punkte)
Ein Astronaut soll auf einem unbekannten Planeten die
Gravitationsbeschleunigung messen. Dazu hängt er eine Bleikugel mit der
Masse an einem langen Draht mit der linearen
Massendichte von
auf. Mit Hilfe einer
elektronischen Apperatur mißt er die Laufzeit, die eine kurze transversale
Auslenkung von der Aufhängung des Drahtes bis zur Bleikugel benötigt.
Er erhält
. Wie groß ist die
Gravitationsbeschleunigung des Planeten ?
Aufgabe 4: (6 Punkte)
(Unendlich) viele gleiche Massen
sind mit jeweils gleichen Federn der Länge
und Federkonstanten
miteinander gekoppelt.
a) Leiten Sie die Wellengleichung für longitudinale Wellen auf diesem
System her. Nehmen Sie hierbei an, daß die Auslenkungen aus der Ruhelage
klein und die Wellenlänge groß im Vergleich zu der Federlänge
ist (kontinuierliche Näherung).
b) Wie groß ist die Phasengeschwindigkeit für longitudinale Wellen
auf diesem System ?
Harm Fesefeldt
2007-08-07