Feynman Lectures

Gibts online: http://www.feynmanlectures.info/
Und hier ein schönes Portrait: https://www.youtube.com/watch?v=DoDgVO6ttKQ

Übungsblatt vom Freitag

Wellen

Die beiden Lautsprecher

1. An jeder Stelle der Welle wird das Medium (Luft) zum Schwingen angeregt und sendet neue Elementarwellen aus. Drum kann man Geräusche auch um die Ecke hören. Das Phänomen heißt Beugung..
2. Der eine Lautsprecher ist jetzt weiter entfernt. Die Wellen erreichen uns mit einem Gangunterschied. Die Überlagerung ist nicht mehr konstruktiv. Bis ein Gangunterschied von lambda/2 erreicht wird, wird der Ton immer leiser. Danach wird er wieder lauter bis lambda erreicht wird.
3.  und 4. Zeichnung habe ich bei allen gesehen. Rechnerisch geht es so: Man rechnet mit Pythagoras bzw. Vektorbetrag den Abstand von einem Punkt (5|x) zu den Lautsprechern in den Punkten (0|-0.5) und (0+0.5) aus.
   (5²+(x+0.5)²)^0.5 = (5²+(x-0.5)²)^0.5 + ds   und setzt für ds=lambda/2 und lambda ein, also 34cm und 17cm. Mit Gleichung-umstellen wird man nicht ganz glücklich, außer man wendet ein paar Tricks an, aber mit dem GTR kann man die Lösung schnell finden (GRAPH und  dann intersect)

Die Querflöte

1. lambda=c/f ausrechnen und dann L=lambda/2. Es sind etwa 65cm.
2. lambda ist immer noch ca. 1,30, weil die Flöte immer noch 65cm lang ist. Aber f ist jetzt größer f=c/lambda.
3. Jetzt wieder wie bei 1. lambda suchen mit lambda=c/f und f=262Hz. Das Rohr ist jetzt ein bißchen länger.
4. Bei kalter Umgebung wird mit jeder SPielpause die Luft kalt und die Flöte wieder tiefer. Man muß dauernd nachstimmen. Lästig.
5. Frequenzen bei ganzzahligen Vielfachen, 524Hz, 786Hz, 1048Hz, ...
   524Hz hat Knoten bei 65/4cm=16.25cm und 3*65/4cm=48.75cm
   786Hz hat Knoten bei 65/6 cm=10,8cm, 65/2cm=32.5cm und 5/6*65cm=54.2cm
   1048Hz hat Knoten bei 65/8cm=8.1cm, 3/8*65cm=24.4cm, 5/8*65cm=40.6cm, 7/8*65cm=56.9cm

EM Schwingungen

Schwinkreis mit 0.1H und 1.0e-6F

1. f = 1/(2 pi (0.1 1.0e-6)^0.5) = 503,29 Hz
2. f' = 1/(2 pi) * (1/(LC)  - R²/(4L²))^0.5 = 503,23 Hz, unterscheidet sich kaum.
3. Abgeklungen, dann wenn e^-(R/(2L)*t) = 0.01, also  t=2*L*ln(100)/R=0.092s

Mittelwellenradio

1. omega = 2 pi f = 6.28e6 Hz. Finde L und C so, dass  omega=1/Wurzel(LC)

Drehkondensator und Spule im Radio

1. f=600kHz -> omega=3.77e6 Hz -> L=1/(C*omega²) mit C=0.5e-9F
   und dann genauso für 1.4e6 Hz und C=3.0e-9F

Chladni-Figuren

Hier ein paar Fotos, die ich nach der Stunde gemacht habe

Ihr Entdecker: http://de.wikipedia.org/wiki/Ernst_Florens_Friedrich_Chladni

Huygens

Hier eine Geogebra-Animation, bei der man die Reflexion an einer geraden Linie und die Brechung einer Welle sehen kann. Den Brechungsindex, also das Verhältnis der beiden Ausbreitungsgeschwindigkeiten, kann man rechts unten einstellen.

Nicht so schön animiert, dafür eher Schritt für Schritt geht es auch.