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Elektrische Kraft
- Elektrisch geladene Körper üben aufeinander Kräfte aus. Diese Kräfte nennen wir elektrische Kräfte und bezeichnen sie mit \(\vec F_{\rm{el}}\).
- Sind zwei Körper gleichartig geladen, also entweder beide positiv oder beide negativ, dann stoßen sich die Körper gegenseitig ab.
- Sind die Körper dagegen verschiedenartig geladen, also einer positiv und einer negativ, dann ziehen sich die Körper gegenseitig an.
- Elektrisch geladene Körper üben aufeinander Kräfte aus. Diese Kräfte nennen wir elektrische Kräfte und bezeichnen sie mit \(\vec F_{\rm{el}}\).
- Sind zwei Körper gleichartig geladen, also entweder beide positiv oder beide negativ, dann stoßen sich die Körper gegenseitig ab.
- Sind die Körper dagegen verschiedenartig geladen, also einer positiv und einer negativ, dann ziehen sich die Körper gegenseitig an.
Elektrische Ladung und die Einheit Coulomb
- Ist ein Körper elektrisch neutral, dann befinden sich in und auf ihm gleich viele Protonen und Elektronen.
- Ist ein Körper negativ geladen, dann befinden sich in und auf ihm mehr Elektronen als Protonen.
- Ist ein Körper positiv geladen, dann befinden sich in und auf ihm mehr Protonen als Elektronen (besser: weniger Elektronen als Protonen).
- Das Formelzeichen für die elektrische Ladung ist \(q\) oder \(Q\), die Maßeinheit der elektrischen Ladung ist \(1\,\rm{C}\) (Coulomb).
- Ist ein Körper elektrisch neutral, dann befinden sich in und auf ihm gleich viele Protonen und Elektronen.
- Ist ein Körper negativ geladen, dann befinden sich in und auf ihm mehr Elektronen als Protonen.
- Ist ein Körper positiv geladen, dann befinden sich in und auf ihm mehr Protonen als Elektronen (besser: weniger Elektronen als Protonen).
- Das Formelzeichen für die elektrische Ladung ist \(q\) oder \(Q\), die Maßeinheit der elektrischen Ladung ist \(1\,\rm{C}\) (Coulomb).
Welche Schlepper schleppen am stärksten?
Joachim Herz Stiftung Philipp Rösch Abb. 1 Skizze der Auswahl der verschiedenen Schlepper-KombinationenEin Frachtschiff hat beim…
Zur AufgabeJoachim Herz Stiftung Philipp Rösch Abb. 1 Skizze der Auswahl der verschiedenen Schlepper-KombinationenEin Frachtschiff hat beim…
Zur AufgabeAufstellen der Wellenfunktion 1
Eine Transversalwelle breitet sich in Richtung der positiven \(x\)-Achse ungedämpft mit der Geschwindigkeit \(3{,}0\,\frac{\rm{m}}{\rm{s}}\) aus. Die…
Zur AufgabeEine Transversalwelle breitet sich in Richtung der positiven \(x\)-Achse ungedämpft mit der Geschwindigkeit \(3{,}0\,\frac{\rm{m}}{\rm{s}}\) aus. Die…
Zur AufgabeAufstellen der Wellenfunktion 2
Eine Transversalwelle breitet sich in Richtung der positiven \(x\)-Achse mit der Geschwindigkeit \(5{,}0\,\frac{\rm{m}}{\rm{s}}\) ungedämpft aus. Ihre…
Zur AufgabeEine Transversalwelle breitet sich in Richtung der positiven \(x\)-Achse mit der Geschwindigkeit \(5{,}0\,\frac{\rm{m}}{\rm{s}}\) ungedämpft aus. Ihre…
Zur AufgabeErzeugung einer stehenden Welle 1
Auf einem \(14\,\rm{m}\) langen linearen Wellenträger breiten sich mechanische Querwellen mit einer Geschwindigkeit von…
Zur AufgabeAuf einem \(14\,\rm{m}\) langen linearen Wellenträger breiten sich mechanische Querwellen mit einer Geschwindigkeit von…
Zur AufgabeErzeugung einer stehenden Welle 2
Auf einem \(14\,\rm{m}\) langen linearen Wellenträger breiten sich mechanische Querwellen mit einer Geschwindigkeit von…
Zur AufgabeAuf einem \(14\,\rm{m}\) langen linearen Wellenträger breiten sich mechanische Querwellen mit einer Geschwindigkeit von…
Zur AufgabeStehende Welle auf einem Draht
Ein Draht wird auf die Länge \(6{,}0\,\rm{m}\) ausgezogen und an beiden Enden fest eingespannt. Durch Erregung mit der Frequenz \(2{,}5\,\rm{Hz}\)…
Zur AufgabeEin Draht wird auf die Länge \(6{,}0\,\rm{m}\) ausgezogen und an beiden Enden fest eingespannt. Durch Erregung mit der Frequenz \(2{,}5\,\rm{Hz}\)…
Zur AufgabeSpannung einer Stahlsaite
Eine an beiden Enden eingespannte Stahlsaite (Dichte von Stahl: \(\rho = 7{,}86 \cdot 10^3\,\frac{\rm{kg}}{\rm{m}^3}\)) hat eine Länge von…
Zur AufgabeEine an beiden Enden eingespannte Stahlsaite (Dichte von Stahl: \(\rho = 7{,}86 \cdot 10^3\,\frac{\rm{kg}}{\rm{m}^3}\)) hat eine Länge von…
Zur AufgabeStehende Wellen - Typen
- Stehende Wellen mit zwei festen Enden beschreiben u.a. das Schwingen von Saiten.
- Stehende Wellen mit zwei losen Enden beschreiben u.a. die Tonerzeugung von Blockflöten und offenen Orgelpfeifen
- Stehende Wellen mit einem festen und einem losen Ende beschreiben u.a. die Tonerzeugung von Panflöten und gedeckten Orgelpfeifen
- Stehende Wellen mit zwei festen Enden beschreiben u.a. das Schwingen von Saiten.
- Stehende Wellen mit zwei losen Enden beschreiben u.a. die Tonerzeugung von Blockflöten und offenen Orgelpfeifen
- Stehende Wellen mit einem festen und einem losen Ende beschreiben u.a. die Tonerzeugung von Panflöten und gedeckten Orgelpfeifen
Stehende Schallwelle
In einem geschlossenen Glaszylinder wird eine stehende Schallwelle der Frequenz \(f = 4{,}4\,\rm{kHz}\) durch Reflexion an festen Enden erzeugt. Die…
Zur AufgabeIn einem geschlossenen Glaszylinder wird eine stehende Schallwelle der Frequenz \(f = 4{,}4\,\rm{kHz}\) durch Reflexion an festen Enden erzeugt. Die…
Zur AufgabeVerkürzen einer Saite
Kürzt man bei gleichbleibender Spannung eine Saite der Länge \(L\) um \(\Delta L = 10\,\rm{cm}\), so erhöht sich die Grundfrequenz \(f\) auf das…
Zur AufgabeKürzt man bei gleichbleibender Spannung eine Saite der Länge \(L\) um \(\Delta L = 10\,\rm{cm}\), so erhöht sich die Grundfrequenz \(f\) auf das…
Zur AufgabeErzeugung einer stehenden Welle 3
Auf einem \(14\,\rm{m}\) langen linearen Wellenträger breiten sich mechanische Querwellen mit einer Geschwindigkeit von…
Zur AufgabeAuf einem \(14\,\rm{m}\) langen linearen Wellenträger breiten sich mechanische Querwellen mit einer Geschwindigkeit von…
Zur AufgabeErzeugung einer stehenden Welle 4
Auf einem \(14\,\rm{m}\) langen linearen Wellenträger breiten sich mechanische Querwellen mit einer Geschwindigkeit von…
Zur AufgabeAuf einem \(14\,\rm{m}\) langen linearen Wellenträger breiten sich mechanische Querwellen mit einer Geschwindigkeit von…
Zur AufgabeAufstellen der Wellenfunktion 3
Im Nullpunkt eines Koordinatensystems startet vom Zeitpunkt \(0\,{\rm{s}}\) an eine Schwingung statt, die durch den Term \(y(t) = 0{,}08\,{\rm{m}}…
Zur AufgabeIm Nullpunkt eines Koordinatensystems startet vom Zeitpunkt \(0\,{\rm{s}}\) an eine Schwingung statt, die durch den Term \(y(t) = 0{,}08\,{\rm{m}}…
Zur AufgabeSchwingender Eisenstab
Ein in der Mitte eingespannter Eisenstab von \(1{,}00\,\rm{m}\) Länge wird in der Grundschwingung zum Tönen gebracht. Die Schallgeschwindigkeit in…
Zur AufgabeEin in der Mitte eingespannter Eisenstab von \(1{,}00\,\rm{m}\) Länge wird in der Grundschwingung zum Tönen gebracht. Die Schallgeschwindigkeit in…
Zur AufgabeFüllen eines Glaszylinders
Über die obere Öffnung eines unten geschlossenen Glaszylinders von einigen Zentimetern Durchmesser wird ein Lautsprecher gehalten, der einen Ton mit…
Zur AufgabeÜber die obere Öffnung eines unten geschlossenen Glaszylinders von einigen Zentimetern Durchmesser wird ein Lautsprecher gehalten, der einen Ton mit…
Zur AufgabeSchallgeschwindigkeit in Erdgas
In einem KUNDTschen Rohr (Glasrohr mit einem offenen und einem geschlossenen Ende) werden am offenen Ende mit einem Lautsprecher mit einer konstanten…
Zur AufgabeIn einem KUNDTschen Rohr (Glasrohr mit einem offenen und einem geschlossenen Ende) werden am offenen Ende mit einem Lautsprecher mit einer konstanten…
Zur AufgabeSchallgeschwindigkeit in Kupfer
Ein Kupferstab von \(56\,\rm{cm}\) Länge wird in seiner Mitte fest eingeklemmt. Durch Reiben in seiner Längsrichtung wird er zum Schwingen angeregt,…
Zur AufgabeEin Kupferstab von \(56\,\rm{cm}\) Länge wird in seiner Mitte fest eingeklemmt. Durch Reiben in seiner Längsrichtung wird er zum Schwingen angeregt,…
Zur AufgabeSchallgeschwindigkeit in Stahl
Ein Stahlstab von \(60{,}0\,\rm{cm}\) Länge wird an seinen Enden fest eingeklemmt. Durch Reiben in seiner Längsrichtung wird er zum Schwingen…
Zur AufgabeEin Stahlstab von \(60{,}0\,\rm{cm}\) Länge wird an seinen Enden fest eingeklemmt. Durch Reiben in seiner Längsrichtung wird er zum Schwingen…
Zur AufgabeAufstellen der Wellenfunktion 4
Eine harmonische Schwingung mit dem Zeit-Elongation-Term \(y(t) = 1{,}0 \cdot 10^{ - 2}\,{\rm{m}} \cdot \sin \left( \frac{0{,}5\,\pi }{{\rm{s}}} …
Zur AufgabeEine harmonische Schwingung mit dem Zeit-Elongation-Term \(y(t) = 1{,}0 \cdot 10^{ - 2}\,{\rm{m}} \cdot \sin \left( \frac{0{,}5\,\pi }{{\rm{s}}} …
Zur AufgabeReflexion mit der Slinky-Feder
- Mit einer Slinky-Feder kannst du die Reflexion von Transversal- und von Longitudinalwellen an festen und an losen Enden demonstrieren.
- Mit einer Slinky-Feder kannst du die Reflexion von Transversal- und von Longitudinalwellen an festen und an losen Enden demonstrieren.
Transmission und Reflexion
- Beim Übergang einer Welle vom dünneren zum dichteren Medium läuft die ursprüngliche Welle mit kleinerer Amplitude und kleinerer Wellenlänge weiter. Zusätzlich läuft eine zweite Welle entgegen der ursprünglichen Ausbreitungsrichtung mit kleinerer Amplitude, aber gleicher Wellenlänge zurück. Dabei wird ein Wellenberg zu einem Wellental und ein Wellental zu einem Wellenberg (Reflexion am festen Ende, Phasensprung von \(\pi\)).
- Beim Übergang einer Welle vom dichteren zum dünneren Medium läuft die ursprüngliche Welle mit veränderter Amplitude und größerer Wellenlänge weiter. Zusätzlich läuft eine zweite Welle entgegen der ursprünglichen Ausbreitungsrichtung mit kleinerer Amplitude, aber gleicher Wellenlänge zurück. Dabei bleibt ein Wellenberg ein Wellenberg und ein Wellental ein Wellental (Reflexion am losen Ende, kein Phasensprung).
- Beim Übergang einer Welle vom dünneren zum dichteren Medium läuft die ursprüngliche Welle mit kleinerer Amplitude und kleinerer Wellenlänge weiter. Zusätzlich läuft eine zweite Welle entgegen der ursprünglichen Ausbreitungsrichtung mit kleinerer Amplitude, aber gleicher Wellenlänge zurück. Dabei wird ein Wellenberg zu einem Wellental und ein Wellental zu einem Wellenberg (Reflexion am festen Ende, Phasensprung von \(\pi\)).
- Beim Übergang einer Welle vom dichteren zum dünneren Medium läuft die ursprüngliche Welle mit veränderter Amplitude und größerer Wellenlänge weiter. Zusätzlich läuft eine zweite Welle entgegen der ursprünglichen Ausbreitungsrichtung mit kleinerer Amplitude, aber gleicher Wellenlänge zurück. Dabei bleibt ein Wellenberg ein Wellenberg und ein Wellental ein Wellental (Reflexion am losen Ende, kein Phasensprung).