Physikalisch-technische Grundlagen Aufgabenblatt 5 a

Physikalisch-technische Grundlagen Aufgabenblatt 5 a
1. Nach welcher Zeit hört ein Taucher einen von einem Delphin erzeugten Ton, wenn der
Delphin vom Taucher 10 km entfernt ist?
2. Das Martinshorn eines Notarztwagens hat die Frequenz 1000 Hz und fährt mit einer
Geschwindigkeit von 80 km/h. Welche Frequenz hört ein Passant bei Annäherung, welche
beim Wegfahren des Fahrzeugs?
3. Der Zuschauer eines Autorennens hört beim Annähern eines Rennwagens einen Ton, dessen
Frequenz zu der beim Wegfahren im Verhältnis 4:3 steht. Wie schnell fährt der Rennwagen?
4. Wie hoch muss die Sampling-Rate mindestens sein, wenn im Klangspektrum eines Tones
Frequenzen bis 7000 Hz vorkommen?
5. Von 2 Punkten, die 1,2 m voneinander entfernt sind, starten gleichzeitig 2 ebene Wellen mit
gleichgroßer Amplitude. Die eine hat die Geschwindigkeit 0,15m/s, die andere 0,2m/s. In
welcher Entfernung vom Ausgangspunkt treffen sich die Wellen zum ersten Mal?
6. Zeichnen Sie die Wellen y=sin t und y=(1/3)sin (3 t) maßstäblich und addieren Sie sie!
7. Leiten Sie eine Wellengleichung her, in der Frequenz und Wellenlänge im Argument des
Sinus enthalten sind! Anleitung: die Schwingung an der Stelle P sei gegenüber P0 um t0
verschoben. Die Wellengeschwindigkeit ist die einer gleichförmigen Bewegung, woraus
man eine Beziehung zwischen t, T und Wellenlänge herleiten kann. Setzt man diese und die
Gleichung für w in die Sinusgleichung ein, ergibt sich die geforderte Gleichung.
8. Eine Querwelle der Wellenlänge 0,5m, der Frequenz 5 Hz, der Schwingungsdauer 0,2s und
der Amplitude 0,3m breite sich aus. a)Wie groß ist die Auslenkung des Schwingers im
Abstand 0,4m zur Zeit 0,2 s? b) Zu welchem Zeitpunkt besitzt dieser Schwinger die größte
Auslenkung?