Eine Welle ist die räumliche Ausbreitung einer Schwingung; sie transportiert Energie, keine Materie. Es gilt c = λ·f und y(x,t) = ŷ·sin[2π(t/T − x/λ)].
Bedeutung (Warum?)
Gekoppelte Schwinger geben ihre Bewegung verzögert weiter. In einer Periode wandert die Welle um eine Wellenlänge – daraus folgt \(c=\lambda/T=\lambda f\). Längswellen (Schall) schwingen in, Querwellen (Seil) quer zur Ausbreitungsrichtung.
Nutzen (Wozu?)
Seilwelle (Prüfung 2026), Schall, Wasserwellen; Momentanbilder zeichnen, Phasenbeziehung zweier Punkte (\(\lambda/2\) → gegenphasig). Thema in Physik der FOS/BOS (Technik), Jahrgangsstufe 12.
Funktionsweise (Wie?)
Wellengleichung mit Werten aufstellen, Punkt \(x_0\) und Zeit \(t_0\) einsetzen (RAD!). Momentanbild: Wellenfront bei \(x=c\,t\), dahinter Ruhe; Erregerzustand aus \(t/T\).
Praxisbeispiel (Wo?)
Seilwelle mit \(\lambda=3\,\text{m}\), \(T=0{,}5\,\text{s}\): \(c=6\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}\). Nach \(0{,}75\,\text{s}\) reicht die Welle bis \(4{,}5\,\text{m}=1{,}5\lambda\); der Erreger ist nach \(1{,}5\,T\) in der Ruhelage auf dem Weg nach unten.
Merksatz
c = λ·f. Energie wird transportiert, nicht Materie. Abstand λ/2 = gegenphasig, λ = gleichphasig.
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