In der nebenstehenden Skizze führt die Hand am Ende einer langen leicht gespannten Feder (Slinky-Feder) in einer Sekunde zwei volle Schwingungen aus. Die Welle bewegt sich mit der Geschwindigkeit \(0{,}50\,\frac{{\rm{m}}}{{\rm{s}}}\) entlang der Feder.
Zunächst berechnest du die Frequenz \(f\) mit \[f = \frac{N}{t} \Rightarrow f = \frac{2}{{1{,}0\,{\rm{s}}}} = 2{,}0\,{\rm{Hz}}\]Die Wellenlänge \(\lambda\) ergibt sich dann aus \[\lambda = \frac{c}{f} \Rightarrow \lambda = \frac{{0{,}50\,\frac{{\rm{m}}}{{\rm{s}}}}}{{2{,}0\,{\rm{Hz}}}} = 0{},25\,{\rm{m}}\]
Die Schwingungsdauer \(T\) berechnest du mit
\[T = \frac{1}{f} \Rightarrow T = \frac{1}{{5{,}0\,{\rm{Hz}}}} = 0{,}20\,{\rm{s}}\]
In der Zeit \(t = 3{,}0\,{\rm{s}}\) macht der markierte Punkt \(\frac{t}{T}=\frac{3{,}0}{0{,}20} = 15\) volle Schwingungen.
Innerhalb einer Schwingung legt der Punkt \(4 \cdot \hat y = 4 \cdot 1{,}3\,{\rm{cm}} = 5{,}2\,{\rm{cm}}\) zurück.
Somit ist \(\Delta y = 15 \cdot 5{,}2\,{\rm{cm}} = 78\,{\rm{cm}}\). Der Punkt legt also in 3 Sekunden eine Strecke von 78 cm zurück.
