Versuch zur Ermittlung der Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Wasserwelle

Beschreibung / Inhalt
Das vorliegende Dokument beschreibt einen Versuch zur Ermittlung der Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Wasserwelle. Der Versuchsaufbau besteht aus einer mit Wasser gefüllten Wellenwanne, einem Erreger, der Wellen erzeugt und einer Lichtquelle, die das Bild der Wellen auf den Wannenrand projiziert. Das erste Problem, das bei der Versuchsdurchführung auftrat, war die rechteckige Form des Erregers, durch die keine punktuellen, sondern flächige Wellen erzeugt wurden. Dieses Problem wurde durch eine Lego-Eigenkonstruktion gelöst, bei der der Erreger die Wellen an nur einem Punkt erzeugt und somit gleichmäßige kreisförmige Wellen entstehen.

Um den Weg, den die Welle in einer bestimmten Zeit zurücklegt, messen zu können, musste eine Möglichkeit gefunden werden, die Welle zum „Stehen“ zu bringen. Dies wurde durch die Einstellung einer bestimmten Frequenz des Lichtes erreicht, die mit der Frequenz der Welle übereinstimmte. Durch direkte Messungen auf der Wasseroberfläche konnte die Wellenlänge korrekt ermittelt werden. Es wurden eine Wellenlänge von λ = 0,7 cm und eine Frequenz von f = 3,2/sek gemessen. Aus diesen Werten ergibt sich eine Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle von c = 2,24 cm/sek.
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Auszug aus Referat
Philippa Glaser 22.10.02 Versuch zur Ermittlung der Ausbreitungsgeschwindigkeit einer Wasserwelle Versuchsaufbau In einer mit Wasser gefüllten Wellenwanne erzeugt ein Erreger, der an einer Stromquelle angeschlossen ist, Wellen. Eine Lichtquelle belichtet die Wasseroberfläche und projiziert ein Bild auf den Wannenrand. Versuchsdurchführung Nachdem wir in die Wellenwanne Wasser gefüllt hatten, schlossen wir den Erreger an eine Stromquelle. Die erzeugten Wellen wurden von einer Lichtquelle bestrahlt, wodurch sich auf dem Rand der Wellenwanne das Bild der Wellen beobachten ließ. Das erste Problem, das uns auffiel, war folgendes: Der Teil des Erregers, der die Wasseroberfläche berührt und somit Wellen erzeugt, hatte eine rechteckige Form. Die Wellen wurden also nicht punktuell erzeugt, wodurch eine kreisförmige Welle zu Stande gekommen wäre, sondern eben flächig. Ich weiß zwar nicht genau, was daran unbedingt ein Problem darstellt, da die Wellenlänge ja dennoch messbar ist. Das einzige Problem das ich sehe, wäre das bei dieser Art der Erregung die Wellen zunächst eine rechteckige Form haben und dadurch zu Beginn bei der Messung der Wellenlänge ein Fehler auftreten könnte, da man schräg durch die Welle mist. Dieses Problem der Wellenerzeugung löste Sebastian zu Hause. Er baute nämlich eine Lego-Eigenkonstruktion, bei der der Erreger die Wellen an nur einem Punkt erzeugt. Nun entstanden gleichmäßige kreisförmige Wellen. Daraufhin konnten wir uns die Frage stellen, wie wir den Weg, ...
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