Uebungsblätter C. Jünemann WS0708

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Übungsblatt 6 Physik (EI) Aufgabe 1: Ein gedämpftes Federpendel (m=0,4kg, D=0,8N/m, Reibungskoeffizient r = 1,5kg/s) wird von einer periodischen Kraft mit Amplitude von 0.06N und Schwingungsdauer von 8s angeregt. a) Nach welcher Zeit ist die Amplitude der Eigenschwingung des Oszillators auf 5% des Anfangswertes abgeklungen? b) Welche Amplitude und welche Phasenverschiebung erreicht die Schwingung, nachdem die Eigenschwingung abgeklungen ist? Aufgabe 2: Ein gedämpfter Oszillator mit Eigenfrequenz ω 0 = 20s -1 verliert 3% seiner Energie während einer Periode. a) Wie groß ist die Güte Q des Oszillators? b) Um welchen Faktor sinkt die Amplitude der erzwungenen Schwingung, wenn die Frequenz eines äußeren Erregers um 1 s -1 von der Resonanzfrequenz abgesenkt wird? Aufgabe 3: Die Wellenfunktion einer harmonischen Welle auf einem Seil ist s(x,t)=(0,001m)*sin(62,8m -1 *x+314s -1 *t). a) In welche Richtung bewegt sich die Welle, und wie groß ist ihre Geschwindigkeit? b) Ermitteln Sie Wellenlänge, Frequenz und Schwingungsdauer dieser Welle. c) Wie groß ist die maximale Geschwindigkeit eines Seilsegments? Aufgabe 4: Eine Welle der Frequenz 3Hz wird in einem Seil mit der Phasengeschwindigkeit 0,8m/s geführt. Zum Zeitpunkt t=0 misst man am Ort x=0 die Auslenkung 0mm und die Geschwindigkeit 205,62mm/s. a) Wie lautet die zugehörige Wellengleichung? b) Wie groß sind Auslenkung und Geschwindigkeit zum Zeitpunkt t=0,42s am Ort x=0,6m? K. <strong>Jünemann</strong>, Fachhochschule München, FK06, WS 07/08
Übungsblatt 7 Physik (EI) Aufgabe 1 Ein bellender Hund gibt ungefähr 1 mW Leistung ab. a) Wie groß sind Schallintensität und Lautstärke in einer Entfernung von 5m, wenn man annimmt, dass sich die Leistung in alle Richtungen gleichmäßig verteilt? b) Wie groß sind Schallintensität und Lautstärke in einer Entfernung von 5m, wenn der Hund mit doppelter Leistung bellt? Aufgabe 2 Eine kleine Schallquelle, die einen Ton von 240Hz in alle Richtungen abstrahlt, hängt als Pendel an einem 1,3m langen Faden und schwingt mit einer horizontalen Amplitude von 0,5m (entsprechend einer maximalen Auslenkung aus der Vertikalen von 22,62 o ). Die Schallgeschwindigkeit beträgt 340m/s. Zwischen welchen Grenzen liegt die Tonhöhe (also die Frequenz), die ein Beobachter wahrnimmt, der in der Bewegungsrichtung steht? Aufgabe 3 Zeigen Sie, dass für kleine Geschwindigkeiten v
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