Physik 2

Bei einer ungedämpften, harmonischen mechanischen Schwingung

- ist die Rückstellkraft proportional zu Auslenkung.
- gilt ein lineares Kraftgesetz.
-gilt immer y Æ y0 sin(!t).
-kann der schwingende Körper außerhalb der Null-Lage zur Ruhe kommen

Bei einem mathematischen Pendel
-hängt die Schwingungsdauer nur von der Pendellänge ` und der Gravitationsbeschleunigung
g ab.
N
-wird die Masse des Pendelfadens vernachlässigt.
- ist das rücktreibende Drehmoment immer proportional zum Auslenkungswinkel.
-steigt die Schwingungsdauer proportional zur Pendellänge an

Eine stehende Welle
-hat die Phasengeschwindigkeit c Æ 0ms
-kann durch Reflexion entstehen.
-hat Bäuche im Abstand d= Æ ¸/2. (Lamnda/2)
-hat Knoten im Abstand d= Æ ¸/2.

Beim Doppler-Effekt

-kann der Fall auftreten, dass der Beobachter keinen Schall wahrnimmt.
-haben die beobachteten Wellen die doppelte Amplitude wie die von der Quelle
ausgehenden Wellen.
-ist bei Annäherung von Quelle und Beobachter immer fB > fQ.
-ist es für die beobachtete Frequenz gleichgültig, ob sich die Quelle mit der
Geschwindigkeit v zum ruhenden Beobachter oder der Beobachter sich mit der
Geschwindigkeit v zur ruhenden Quelle hin bewegt.

Bei einem Mikroskop

-entsteht immer ein reelles Bild.
-ist die Vergrößerung abhängig von Abstand zwischen Objektiv und
Okular.
-kann als Okular auch eine Konkavlinse (Zerstreuungslinse) verwendet werden.
-gilt für die Vergrößerung immer V > 1.

Bei einer mechanischen Schwingung mit geschwindigkeitsproportionaler Reibungskraft

-vergößert sich die Schwingungsdauer bei abnehmender Amplitude.
-nehmen die Amplituden linear ab (xn+1 -xn = const.).
-nehmen die Amplituden exponentiell ab (xn+1/xn = const.).
-kann der schwingende Körper außerhalb der Null-Lage zur Ruhe kommen

Bei einem physischen Pendel
-hängt die Schwingungsdauer nur von der reduzierten Pendellänge ℓred
und der Gravitationsbeschleunigung g ab.
-kann die Schwingungsdauer an verschiedenen Aufhängepunkten
gleich groß sein.
-ist die Schwingungsdauer nur von der Masse des Pendelkörpers abhängig.
-ist es möglich, dass die Schwingungsdauer beliebig groß wird (T gegen unendlich).

Eine stehende Welle 1
-hat die Phasengeschwindigkeit c = 0ms
-kann durch Reflexion entstehen.
-hat Bäuche im Abstand d = Lamda/4.
-hat Knoten im Abstand d = Lamde/4.

Beim Doppler-Effekt
-kann der Fall auftreten, dass der Beobachter keinen Schall wahrnimmt.
-haben die beobachteten Wellen die doppelte Amplitude wie die von der Quelle
ausgehenden Wellen.
-ist bei Annäherung von Quelle und Beobachter immer fB > fQ.
-ist es für die beobachtete Frequenz gleichgültig, ob sich die Quelle mit der Geschwindigkeit
v zum ruhenden Beobachter oder der Beobachter sich mit der
Geschwindigkeit v zur ruhenden Quelle hin bewegt.

Bei einem Fernrohr in der Einstellung g gegen unendlich

-entsteht immer ein reelles Bild.
-ist die Fernrohrvergrößerung abhängig von Abstand zwischen Objektiv und
Okular.
-kann als Okular auch eine Zerstreuungslinse (Konkavlinse) eingesetzt
werden.
-können Farbfehler auftreten, weil der Brechungsindex n von der Wellenlänge
Lamda abhängt.

Bei einer mechanischen Schwingung mit konstanter Reibungskraft

-vergößert sich die Schwingungsdauer bei abnehmender Amplitude.
-nehmen die Amplituden linear ab (xn+1 -xn = const.).
-nehmen die Amplituden exponentiell ab (xn+1/xn = const.).
-kann der schwingende Körper außerhalb der Null-Lage zur Ruhe kommen

Bei einer erzwungenen Schwingung mit geschwindigkeits-proportionaler
Reibungskraft

-hängt die maximale Resonanz-Amplitude vom Verhältnis der Eigenfrequenz
W0 zur Erregerfrequenz WE ab.
-hängt die maximale Resonanz-Amplitude vom logarithmischen Dekrement A (ohne Mittelstrich) ab.
-ist bei der maximalen Resonanz-Amplitude immer WE = W0.
-ist es möglich, dass kein Resonanz-Maximum auftritt.

Eine stehende Welle

hat die Phasengeschwindigkeit c = 0ms
-hat ortsfeste Knoten und Bäuche.
-hat Knoten im Abstand d =Lamda/4.

-hat Bäuche im Abstand d = Lamda/2.

Beim Doppler-Effekt

-kann der Fall auftreten, dass der Beobachter keinen Schall wahrnimmt.
-vor der Begegnung die Frequenz 2 fQ wahr.
-nach der Begegnung die Frequenz 1/
2 fQ wahr.
-nach der Begegnung keinen Schall wahr.

Bei der Abbildung mit einem sphärischen Hohlspiegel
-entsteht immer ein reelles Bild.
-ist die Brennweite abhängig vom Achsabstand der einfallenden Lichtstrahlen.
-beträgt die Brennweite immer f = R/2

-können Farbfehler auftreten, weil der Brechungsindex n von der Wellenlänge Lamda
abhängt

Wenn die Amplitude einer mechanischen Schwingung exponentiell abnimmt, ist
die Reibungskraft

-proportional zur Geschwindigkeit.
-konstant.
-proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit.
-Null.

Bei einer stehenden Welle

-nehmen die Amplituden linear ab.
-ist die Phasengeschwindigkeit Null.

-existieren Orte, an denen die Amplitude immer Null ist.
-haben die Knotenpunkte den Abstand Lamda/2.

Wenn sich ein Beobachter mit der Geschwindigkeit vB = c eine ruhende Schallquelle passiert,

-nimmt der Beobachter vor der Begegnung die Frequenz 2 fQ wahr.
-nimmt der Beobachter vor der Begegnung keinen Schall wahr.
-nimmt der Beobachter nach der Begegnung die Frequenz 1/
2 fQ wahr.

-nimmt der Beobachter nach der Begegnung keinen Schall wahr.

Bei der Abbildung mit einem sphärischen Hohlspiegel

-wird das Bild immer vergrößert.
-wird das Bild immer verkleinert.
-entsteht ein kopfstehendes reelles Bild.
-beträgt die Brennweite immer R/2.

Bei einem Fernrohr
-kann als Objektiv eine Zerstreuungslinse verwendet werden.
-wird der Sehwinkel vergrößert.
-dient das Objektiv als Lupe.
-bezeichnet man den Abstand zwischen Objektiv und Okular als optische Tubusl
änge.

Wenn die Amplitude einer mechanischen Schwingung linear abnimmt, ist die Reibungskraft

-proportional zur Geschwindigkeit.

-konstant.
-proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit.
-Null.

Bei einer geschwindigkeitsproportional gedämpften Schwingung

-nehmen die Amplituden linear ab.
-wird die Schwingungsdauer mit -abnehmender Amplitude größer.
-ist das Verhältnis xn+1/xn
konstant.

-ist das logarithmische Dekrement A (ohne Strich) konstant.

Wenn eine Schallquelle mit der Geschwindigkeit vQ = c einen ruhenden Beobachter
passiert,

-nimmt der Beobachter vor der Begegnung die Frequenz 2 fQ wahr.
-nimmt der Beobachter vor der Begegnung keinen Schall wahr.
-nimmt der Beobachter nach der Begegnung die Frequenz 1/2 fQ wahr.
-nimmt der Beobachter nach der Begegnung keinen Schall wahr.

Eine stehende Welle

-hat die Phasengeschwindigkeit c = 0.
N
-kann als Überlagerung von zwei in entgegen gesetzte Richtung laufenden
Wellen betrachtet werden.

-hat Orte mit der Eigenschaft A(x; t) = 0 für beliebige Zeiten t.

-hat ,,Bäuche“ im Abstand d = Lamda/2

Bei einem Mikroskop

-entsteht ein reelles Zwischenbild.
-dient das Okular als Lupe.
-dient das Objektiv als Lupe.
-bezeichnet man den Abstand zwischen Objektiv und Okular als optische Tubuslänge.

Eine Schwingung werde mit konstanter Reibungskraft gedämpft.

-Die Amplituden bleiben konstant.
-Die Amplituden nehmen linear ab.
-Die Amplituden nehmen linear zu.
-Die Amplituden nehmen exponentiell ab.

Bei einer Schwingung mit geschwindigkeitsproportionaler Reibungskraft

-ist das logarithmische Dekrement A (ohne Strich) konstant.
-nimmt das logarithmische Dekrement A (ohne..) mit der Zeit ab.
-gibt das log. Dekrement das Verhältnis xn+1/xn an.
-wird das log. Dekrement berechnet als A(ohne..) = log( xn/xn+1).

Bei einer Abbildung mit einer Sammellinse

-erhält man immer ein vergrößertes Bild.
-erhält man immer ein reelles und ein virtuelles Bild.
-erhält man ein reelles Bild nur für g > f.
-erhält man ein vergrößertes Bild nur für g < 2 f.

Bei einem Kepler-Fernrohr in der Einstellung g → ∞

-müssen immer zwei Sammellinsen verwendet werden.
-ist die Vergrößerung nur vom Verhältnis der Brennweiten von Objektiv und
Okular abhängig.
-ist der Abstand der Linsen gleich der Summe ihrer Brennweiten.
-ist die Vergrößerung immer größer als 1.

Bei einer mit konstanter Kraft gedämpften Schwingung

-nimmt die Amplitude exponentiell ab.
-nimmt die Amplitude linear ab.
-nimmt die Amplitude quadratisch ab.
-ist das Verhältnis von aufeinander folgenden Amplituden konstant

Bei einer stehenden Welle

-ist die Phasengeschwindigkeit Null.
-entstehen ortsfeste „Knoten“ und „Bäuche“.
-beträgt der Abstand zwischen 2 Bäuchen immer eine viertel Wellenlänge.
-beträgt der Abstand zwischen 2 Bäuchen immer eine halbe Wellenlänge

Beim Doppler-Effekt mit ruhendem Beobachter und bewegter Quelle

-ist die beobachtete Frequenz immer größer als die Frequenz der Quelle.
-kommt es auf das Verhältnis vB/c an.
-kommt es auf das Verhältnis vQ/c an.
-kommt es auf die Differenz vB − vQ an.

Bei der Abbildung eines Gegenstands mit einer Sammellinse

-steht ein reelles Bild immer auf dem Kopf.
-entsteht immer ein reelles Bild.
-entsteht immer ein vergrößertes Bild.
-können Gegenstand und Bild gleich groß sein (Abb.-maßstab 1:1).

Bei einem Mikroskop

-kann die Vergrößerung kleiner als 1 sein.
-ist die Objektiv-Brennweite immer kleiner als die Okular-Brennweite.
-entsteht immer ein reelles Bild.
-entsteht immer ein virtuelles Bild.

Bei einer erzwungenen Schwingung mit Dämpfung

-ist die Schwingungsdauer unabhängig von der Dämpfung
-ist die Maximalamplitude unabhängig von der Dämpfung
-tritt nicht immer ein Resonanz-Maximum auf
-ist bei Resonanz die Phasenverschiebung ϕ zwischen Erreger und Schwinger immer
genau ϕ = 90 ◦

Bei einer stehenden Welle

-ist der Knotenabstand d = λ/2
-ist die Phasengeschwindigkeit c = 0m/s
-ist die Gesamtamplitude die Summe der Amplituden von hin– und rücklaufender
Welle
-ist die Gesamtamplitude die Differenz der Amplituden von hin– und rücklaufender
Welle

Bei einer Abbildung mit einer Sammellinse (f > 0)

-entsteht immer ein vergrößertes Bild
-entsteht immer ein reelles Bild
-entsteht immer ein aufrechtes Bild
-gilt für eine Abbildung mit einem reellen Bild g + b ≥ 4 f

Bei einem gedämpft schwingenden physikalischen Pendel

-ist die Schwingungsdauer unabhängig von der Masse des Pendels
-ist die Schwingungsdauer unabhängig von der Länge des Pendels
-gilt für die Schwingungsdauer T = 2 π wurzel (ℓeff/g)
-ist die Amplitude abhängig von der Form des Pendelkörpers

Beim Doppler-Effekt

-ändert sich durch Bewegung von Quelle oder Beobachter immer die Wellenlänge
-ändert sich durch Bewegung von Quelle oder Beobachter immer die Phasengeschwindigkeit
-kommt es nicht auf die absoluten Geschwindigkeiten von Quelle oder Beobachter
an, sondern nur auf das Verhältnis vB/c bzw. vQ/c
-ist es für die beobachtete Frequenz gleichgültig, ob sich die Quelle zum Beobachter
oder der Beobachter zur Quelle bewegt

-Bei einer Abbildung mit einer Sammellinse (f > 0) entsteht immer ein vergrößertes Bild
-Bei einer Abbildung mit einer Sammellinse (f > 0) entsteht immer ein reelles Bild
-Bei einer Lupe entsteht immer ein aufrechtes Bild
-Bei einem Keplerschen (astronomischen) Fernrohr entsteht immer ein kopfstehendes
und seitenverkehrtes Bild

Beim Doppler-Effekt

-ist die beobachtete Frequenz immer größer als die ausgesendete Frequenz
-ist das Verhältnis der Bewegungsgeschwindigkeit der Quelle oder des Beobachters
zur Phasengeschwindigkeit der Welle zu beachten.
-ist es bei Annäherung von Quelle und Beobachter gleichgültig, ob sich die Quelle
oder der Beobachter bewegt
-gilt für die beobachtete Frequenz fB = fQ
vB/c

Eine stehende Welle

-besitzt ortsfeste Knoten und Bäuche
-kann durch Überlagerung von zwei in gleicher Richtung laufenden Wellen
entstehen
-kann durch Überlagerung von zwei in entgegengesetzte Richtungen laufenden
Wellen entstehen
-kann durch Reflexion einer Welle an einem festen Ende entstehen

Mikroskope und Fernrohre

-Ein Mikroskop ist immer aus zwei Sammellinsen aufgebaut
-Bei einem Mikroskop ist die Vergrößerung nur durch das Verhältnis der Brennweiten
von Objektivlinse und Okularlinse bestimmt
-Ein Fernrohr ist immer aus zwei Sammellinsen aufgebaut
-Bei einem Fernrohr ist die Vergrößerung nur durch das Verhältnis der Brennweiten
von Objektivlinse und Okularlinse bestimmt

Eine gedämpfte erzwungene Schwingung hat ihre maximale Amplitude unterhalb
von der Eigenfrequenz des ungedämpften Systems

Bei einer erzwungenen Schwingung gibt es immer genau ein Resonanz-Maximum

Bei der Abbildung eines Gegenstands mit einer Sammellinse erhält man immer
ein reelles Bild

Bei der Abbildung eines Gegenstands mit einer Sammellinse erhält man immer
ein vergrößertes Bild

Ein Linsenfernrohr besteht immer aus zwei Sammellinsen.

Bei einem Fernrohr ist der Abstand der beiden Linsen gleich der Summe ihrer
Brennweiten

Bei einer geschwindigkeits-proportional gedämpften Schwingung

-ist die Differenz zweier auf einander folgenden Maxima immer gleich
-ist das Verhältnis zweier auf einander folgenden Maxima immer gleich
-bilden die Maxima eine geometrische Folge
-gilt für die Amplituden An = A0/n

Bei einer gedämpften erzwungenen Schwingung

-liegt das Maximum der Resonanzkurve bei der Eigenfrequenz des Systems
-liegt das Maximum der Resonanzkurve oberhalb von der Eigenfrequenz des
Systems
-beträgt im Resonanzfall die Phasenverschiebung zwischen dem Erreger und dem
schwingenden System pie = 180°
-hängt die Lage des Resonanzmaximums von der Dämpfung ab

Beim Doppler-Effekt

-kann man immer zwei Frequenzen gleichzeitig beobachten, die um den selben Betrag
von der Frequenz der Quelle abweichen
-ist die beobachtete Frequenz immer kleiner als die von der Quelle abgegebene
Frequenz
-ist es wichtig, ob sich die Quelle oder der Beobachter bewegt
-ist nur das Verhältnis zwischen der Bewegungs-Geschwindigkeit von Quelle oder
Beobachter zur Phasengeschwindigkeit der Welle wichtig