1 Kreuze an, wovon die Schwingungsdauer eines Federpendels abhängt: a) Von der Amplitude b) Von der Masse c) Von der Federkonstante der Feder 2 Kreuze an, wovon die Schwingungsdauer eines Fadenpendels abhängt: a) Von der Amplitude b) Von der Masse des Pendelkörpers c) Von der Entfernung vom Erdmittelpunkt 3 Beschreibe, wie sich die Schwingungsdauer eines Fadenpendels a) bei Verdopplung der Amplitude ändert. b) bei Verdopplung der Masse ändert. c) bei Verdopplung der Fadenlänge ändert. Begründe deine Antwort. 4 Ein Sekundenpendel benötigt für eine Halbschwingung genau eine Sekunde. Wie lang muss der Faden des Pendels sein? Begründe deine Antwort (ggf. auch mit einer Rechnung). a) ca. 1 m b) ca. 2 m c) ca. 0,5 m 5 Wie schwingt ein Federpendel/Fadenpendel, das man in der Hand hält und im schwerelosen Raum auslenkt? Begründe deine Antwort. a) Das Fadenpendel schwingt überhaupt nicht. b) Das Federpendel schwingt überhaupt nicht. c) Das Federpendel schwingt ganz gleich wie auf der Erde. 6 Plane ein Experiment, wie man mit Hilfe eines Fadens, eines Massestücks und einer Stoppuhr die Fallbeschleunigung bestimmen kann. 7 Welcher Körper kommt nach dem Loslassen früher unten an, das Pendel oder der Körper im freien Fall (43.1)? Begründe deine Antwort. a) Beide kommen zum gleichen Zeitpunkt an, weil die Energie die gleiche ist. b) Das Pendel benötigt für den längeren Weg mehr Zeit. Gib die Frage bei einem KI-Tool ein und überprüfe, ob die Antwort stimmen kann. l m m l 43.1 Zu Testfrage 7 8 Wo geht dieselbe Pendeluhr rascher? Kreuze die richtige Antwort an und begründe deine Meinung: a) Am Äquator b) Am Nordpol c) An beiden Orten gleich 9 Erkläre, unter welchen Voraussetzungen die Überlagerung von Schwingungen zu deren a) Auslöschung b) Verstärkung führt. 10 Erkläre den Begriff „Eigenfrequenz“ in deinen eigenen Worten. 11 Beschreibe, unter welchen Voraussetzungen es zur Resonanz kommt. Teste dein Wissen 1 Trage für ein beliebiges schwingendes Fadenpendel in einem Diagramm den zeitlichen Verlauf der Auslenkung ein. Was kannst du über die Geschwindigkeit und Beschleunigung des Pendels sagen? Diskutiere, an welchen Punkten seiner Bahn das Pendel die größte Geschwindigkeit bzw. die größte Beschleunigung erreicht (Vernachlässige die Luftreibung). 2 Ein Federpendel führt eine harmonische Sinusschwingung aus. Die Amplitude beträgt 10 cm und die Frequenz 20 Hz. Ermittle die Auslenkung 0,01 s nach dem Nulldurchgang. 3 Beim Foucault’schen Pendelversuch wurde eine 28 kg schwere Masse an ein Drahtseil mit 67m Länge angehängt und in Schwingung versetzt. a) Bestimme die Schwingungsdauer. b) Diskutiere, wie man mit Hilfe dieser Schwingung auf die Erdrotation schließen konnte. 4 Die Frequenz eines Fadenpendels soll 1 Hz betragen. Diskutiere, welche Länge l man dem Pendel geben muss. Überprüfe das Ergebnis mittels Experiments. Rechenaufgaben 43 1 Mechanische Schwingungen Schwingungen Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv
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