19 Physik in unserem Leben Was sind „Schwingungen“ und „Wellen“? Beim Schwingen bewegt sich ein Gegenstand (der „Schwinger“) um eine „Ruhelage“ hin und her. Der Schwinger muss beweglich befestigt sein. Das kannst du zB bei einer Schaukel beobachten (Abb. 19.1). Du bildest mit dem Sitz den Schwinger. Wenn du ruhig sitzt, bist du in der Ruhelage. Durch Antauchen fängst du zu schwingen an. Die Schaukel verhält sich wie ein Pendel ( Seite 12). Wie lange dauert einmal Hin-und-her-Schwingen auf der Schaukel? Ändert sich das beim Antauchen? Probiere es mit einem Pendel aus. Die Frequenz gibt an, wie viele Schwingungen in einer Sekunde stattfinden. Wenn ein Gegenstand in einer Sekunde einmal hin und her schwingt, beträgt die Frequenz „1 Hertz“ (1 Hz). Das Federpendel (Abb. 19.2) Hänge einen Gegenstand an eine befestigte Spiralfeder. Ziehe ihn ein wenig nach unten und lasse ihn wieder aus. Der Gegenstand schwingt regelmäßig hin und her. Wie oft schwingt der Gegenstand in einer Sekunde hin und her? Verwende eine Stoppuhr und zähle die Schwingungen in zB 10 Sekunden. Ändert sich die Frequenz bei leichteren oder schwereren Gegenständen? Beobachte eine Lacke bei Regen (Abb. 19.3). Die Regentropfen bringen das Wasser in der Lacke zum Schwingen. Die Schwingungen werden an die benachbarten Wasserteilchen in der Lacke weitergegeben. Es entstehen Wellen, die sich durch die ganze Lacke ausbreiten. Die Wasserteilchen selbst bewegen sich aber nicht weiter. Sie schwingen nur an ihrer Stelle auf und ab. Die Seilwelle (Abb. 19.6) Befestige ein nicht zu dickes Seil zB an der Türschnalle oder lass es von einer anderen Person halten. Halte das Seil am anderen Ende. Bringe dein Seilende zum Schwingen. Kannst du eine Seilwelle erzeugen? Wie gelingt dir das am besten? Die Luft kann Schwingungen zB als „Druckwellen“ durch den Raum weitergeben. Du spürst (und hörst) zB die Luftdruckwelle, wenn neben dir ein Luftballon platzt (Abb. 19.4, Abb. 19.5). 19.1 Eine Schaukel schwingt hin und her. Infobox: Regelmäßige Schwinger werden zum Messen der Zeit in Uhren verwendet ( Seite 15). Schwingung in 1 s = 1 Hertz (1 Hz) Zeit Weg 1 s 19.2 Das Federpendel – Seine Schwingung kann in einem Diagramm „wellenförmig“ dargestellt werden. 19.3 Regentropfen erzeugen Wasserwellen in einer Lacke. Die Wellen sind auch unter der Wasseroberfläche spürbar. A3 V2 V3 Schwingungen: Gegenstände bewegen sich regelmäßig hin und her. Wellen: Schwingungen werden weitergegeben. M 19.5 Beim Platzen bewegt die Luftdruckwelle die Bänder. Druckwelle 19.4 Ein Luftballon ist von leichten Bändern umgeben. 19.6 Die Seilwelle Film y7sc5h Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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