Ph 11

Simulation

Wellenmaschine

Simulationsprogramm von Dr. Dittmann

Zur Untersuchung von Wellenphänomenen benutzt man im Unterricht häufig eine Wellenmaschine wie sie z.B. in dem nebenstehenden Bild dargestellt ist. An diesem teueren Gerät, bei dem viele Pendel durch Federn gekoppelt sind, kann man sehr gut die Ausbreitung von Wellen studieren.

Ein sehr schönes Simulationsprogramm von Dr. Dittmann (Uni-Erlangen) gestattet es, das in der Schule Gesehene in aller Ruhe noch einmal nach zu vollziehen.

Das Programm "Wellenmaschine" kann unter der Adresse:
http://www.solstice.de/physikprogramme/wellenmaschinen/
heruntergeladen werden.
Lesen Sie sich die Information über das Programm (erreichbar unter dem Buttom "Info") zur Kugel-Feder-Kette durch.
Achten Sie bei Ihren "Experimenten" darauf, dass Sie mit der Kugel-Feder-Kette arbeiten.

1. Aufgabe: Die Dämpfung ist eingeschaltet (on)

a)	Lenken Sie mit der Maus (linke Maustaste) die am weitesten links liegende Kugel einmalig aus und erzeugen Sie einen Wellenberg. Studieren Sie die Ausbreitung der Störung.
b)	Schalten Sie nun die harmonische Anregung ein und studieren Sie die Ausbreitung der sinusförmigen Querwelle. Stoppen Sie mit der Uhr die Schwingungsdauer T einer Kugel, messen Sie die Wellenlänge λ der Welle (rechte Maustaste, vgl. Info) nachdem Sie auf "Halt" gedrückt haben. Führen Sie diese Messungen bei verschiedenen Geschwindigkeiten durch. Bestätigen Sie nun die Beziehung c = λ/T.

2. Aufgabe: Die Dämpfung ist ausgeschaltet (off)

a)	Lenken Sie mit der Maus (linke Maustaste) die am weitesten links liegende Kugel einmalig aus und erzeugen Sie einen Wellenberg. Studieren Sie die Reflexion des Berges am rechten losen Ende der Kette. Wie wird der Berg reflektiert?
b)	Die am rechten losen Ende der Kette reflektierte Störung läuft nach links und wird am linken festen Ende der Kette reflektiert. Welcher Unterschied besteht zur Reflexion in Teilaufgabe a)?

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