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Aufbau und Ducrhführung Man schließt einen Lautsprecher an einen Frequenzgenerator bekannter Frequenz (hier \(f = 10{\rm{kHz}}\)) an. Dieses Ausgabesignal wird an Kanal 2 des Oszilloskops geführt und erzeugt dort ein sinusförmiges Signal, das man so darstellt, dass etwa eine Periode am Schirm sichtbar ist. Auf einer Schiene mit \({\rm{cm}}\)-Einteilung ist ein Mikrophon angebracht, das man an den Kanal 1 des Oszilloskop anschließt und auf etwa gleiche Amplitude wie das Ausgangssignal verstärkt. Man sieht beide Signale am Bildschirm. |
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Verschiebt man das Mikrophon, so ändert sich die Phasenlage. Dies nutzt man zur Bestimmung der Wellenlänge und Periode der Schallwelle. Man stellt das Mikrophon so, dass sein Signal mit dem des Lautsprechers gleichphasig ist und markiert diese Position. Nun verschiebt man das Mikrophon weiter bis es erneut mit dem Lautsprechersignal gleichphasig ist. Dieser Abstand \(\Delta s\) ist eine Wellenlänge \(\lambda \). Die zugehörige Zeit entnimmt man der \(x\)-Ablenk-Frequenz des Oszilloskops. |
Aufgabe
In einem Versuch wurden folgende Werte gemessen: \(\Delta s = 3,5{\rm{cm}}\); volle Sinusschwingung am Bildschirm: \({x_\lambda} = 10{\rm{cm}}\); \(x\)-Ablenk-Frequenz (Geschwindigkeit) am Bildschirm: \(v_x = {10^5}\frac{{{\rm{cm}}}}{{\rm{s}}}\).
Berechne aus diesen Werten zuerst die Schwingungsdauer \(T\) und daraus die Schallgeschwindigkeit \(c_{\rm{Schall}}\).