Phasengeschwindigkeit von stehenden Wellen mit Cobra SMARTsense

Prinzip

An einem Gummiband mit viereckigem Querschnitt wird mit Hilfe eines Vibrationsgenerators eine linear polarisierte stehende, transversale Welle erzeugt. Die Wellenlänge wird in Abhängigkeit der Anregungsfrequenz bestimmt. Dann wird die Phasengeschwindigkeit der Seilwelle durch Änderung der Zugspannung verändert. Der Zusammenhang zwischen der Phasengeschwindigkeit des Seiles und dem Zug auf das Seil wird untersucht. Mithilfe eines Stroboskops kann die stehende Welle noch eindrucksvoller dargestellt werden.

Aufgaben

1. Bei konstanter Zugspannung hängt die Frequenz f von der Wellenlänge λ der Welle ab, die sich auf dem Seil ausbreitet. Die Frequenz wird als Funktion von 1 / λ berechnet. Aus diesem Diagramm ist die Phasengeschwindigkeit c bestimmbar.
2. Die Phasengeschwindigkeit c der Seilwelle, die von der Zugspannung des Seils abhängt, soll gemessen werden. Die Phasengeschwindigkeit wird als Funktion der Zugspannung dargestellt

Lernziele

• Wellenlänge
• Phasengeschwindigkeit
• Gruppengeschwindigkeit
• Wellengleichung
• Oberwelle