10 Beispiele für Schwingungsprobleme
1. Schau dir das Bild an!
Wenn der Ball geschwungen wird, dann ist unten die korrekte Abfolge einer Schwingung angegeben, außer...
A. h – g – i – h – g
B. g – i – g – i – h
C. g – i – h – g – i
D. i – g – h – g – i
Diskussion
Der Ball führt eine Schwingung aus, wenn er seine Ausgangsposition verlässt und dann zu ihr zurückkehrt. Beispielsweise bewegt sich der Ball zunächst von Punkt i, dann nach g, dann nach h, dann zurück nach g und schließlich wieder zu seiner Ausgangsposition i. Die Bewegungsabfolge lautet also i – g – h – g – i. Oder beispielsweise bewegt sich der Ball zunächst von Punkt g, dann nach i, dann zurück nach g, dann nach h und schließlich wieder nach g. Die Bewegungsabfolge lautet dann g – i – g – h – g.
Die richtige Antwort ist D.
2. Schau dir das Bild an! Eine korrekte Schwingung ist die Bewegung von…
A. A – B – A – C – A
B. C – A – B – C – A
C. B – A – B – C – B
D. A – C – B – C – A
Diskussion
Ein Beispiel für eine Schwingung ist eine Bewegung von B nach A nach C und zurück nach A und zurück nach B (BACAB). Oder eine Bewegung von A nach C und zurück nach A und zurück nach B und zurück nach A (ACABA).
Die richtige Antwort ist A.
3. Die Anzahl der Schwingungen, die pro Sekunde auftreten, wird als … bezeichnet.
A. Wellenlänge
B. Zeitraum
C. Amplitude
D. Frequenz
Diskussion
Die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde wird als Frequenz bezeichnet.
Die Zeit, die für eine vollständige Schwingung benötigt wird, wird als Periode bezeichnet.
Die richtige Antwort ist D.
4. Schau dir das Bild unten an! Eine vollständige Schwingung ist…
A. GHIGHT
B. HGIHG
C. HIHGH
D. IGHIH
Diskussion
Ein Beispiel für eine vollständige Schwingung ist die Bewegung von G nach H, dann nach I, dann zurück nach H und dann nach G (GHIHG).
Die richtige Antwort ist C.
5. Schau dir das Bild an! Das Pendel schwingt in 0,2 Sekunden von A nach C. Die Frequenz und Amplitude der Pendelschwingung sind...
A. 2,5 Hz und 10 cm
B. 2,5 Hz und 5 cm
C. 0,4 Hz und 10 cm
D. 0,4 Hz und 5 cm
Diskussion
Pendelschwingungsfrequenz:
Die Frequenz ist die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde, während die Periode die Zeit ist, die für eine Schwingung benötigt wird.
Das Pendel führt eine Schwingung aus, wenn es von A nach B nach C und dann zurück nach B und dann wieder nach A schwingt (A – B – C – B – A).
Von A nach C = 1/2 Schwingung, wobei die Zeit, die für eine 1/2 Schwingung benötigt wird, 0,2 Sekunden beträgt.
Die Zeit, die für eine vollständige Schwingung benötigt wird, beträgt 2 × 0,2 Sekunden = 0,4 Sekunden. Die Schwingungsdauer des Pendels beträgt somit T = 0,4 Sekunden.
Pendelfrequenz = f = 1/T = 1/0,4 = 2,5 Hertz
Amplitude der Pendelschwingung:
Der Gleichgewichtspunkt liegt bei Punkt B, daher ist die maximale Auslenkung des Pendels Punkt C und Punkt A, der 5 cm von Punkt B entfernt ist.
Die richtige Antwort ist B.
6. 
Schau dir das Bild an!
Das Pendel schwingt im Muster P→Q→R→S→T, die Anzahl der Schwingungen beträgt….
A. ½ Schwingung
B. ¾ Vibration
C. 1 Schwingung
D. 2 Schwingungen
Diskussion
Das Pendel schwingt im Muster P→Q→R→S→T→S→R→Q→P = 1 Schwingung
Das Pendel schwingt im Muster P→Q→R→S→T = ½ Schwingung
Die richtige Antwort ist A.
7.
Schau dir das Pendel im folgenden Bild an!
Wenn sich das Pendel von A→B→C→B→A→B bewegt, beträgt die Anzahl der Schwingungen…
A. 5 Schwingungen
B. 2 ½ Schwingungen
C. 2 Schwingung
D. 1 ¼ Schwingungen
Diskussion
Das Pendel bewegt sich von A→B = ¼ Schwingung
Das Pendel bewegt sich von A→B→C = 2/4 Schwingung = ½ Schwingung
Das Pendel bewegt sich von A→B→C→B = ¾ Schwingungen.
Das Pendel bewegt sich von A→B→C→B→A = 4/4 Schwingungen = 1 Schwingung
Das Pendel führt eine Schwingung von A→B→C→B→A→B aus, was einer Viertelschwingung entspricht.
Die richtige Antwort ist D.
8.
Schau dir das Bild an!
Das Pendel schwingt im Muster C→A→B→A→C→A→B, die Anzahl der Schwingungen beträgt….
A. 1 Schwingungen
B. 1 ¼ Schwingungen
C. 1 ½ Schwingungen
D. 1 ¾ Schwingungen
Diskussion
Das Pendel schwingt mit einem Muster von C→A = ¼ Schwingungen.
Das Pendel schwingt im Muster C→A→B = 2/4 Schwingung = ½ Schwingung
Das Pendel schwingt im Muster C→A→B→A = ¾ Schwingungen.
Das Pendel schwingt im Muster C→A→B→A→C = 4/4 Schwingungen = 1 Schwingung
Das Pendel schwingt im Muster C→A→B→A→C→A = 1 ¼ Schwingungen
Das Pendel schwingt im Muster C→A→B→A→C→A→B = 1 ½ Schwingungen.
Die richtige Antwort ist C.
9. Ein oszillierendes Teilchen befindet sich an der in der Abbildung gezeigten Position und bewegt sich in der dort gezeigten Richtung.
Wenn Amplitude und Frequenz der Schwingung 4 cm bzw. 2 Hz betragen, dann befindet sich das Teilchen 1 Sekunde später bei…
A. x = -2 cm und bewegt sich nach links
B. x = -2 cm und bewegt sich nach rechts
C. x = 0 cm und bewegt sich nach rechts
D. x = 0 cm und bewegt sich nach links
E. x = 2 cm und bewegt sich nach links
Diskussion
Eine Frequenz von 2 Hz bedeutet, dass das Teilchen pro Sekunde zwei Schwingungen ausführt. Befindet sich das Teilchen an seiner Ausgangsposition bei 2 cm, so erfolgt eine Schwingung, wenn es sich auf -2 cm bewegt (Amplitude 4 cm) und anschließend zu seiner Ausgangsposition von 2 cm zurückkehrt.
Es finden 2 Schwingungen pro Sekunde statt, sodass sich das Teilchen nach 1 Sekunde bei x = 2 cm befindet und sich nach links bewegt.
Die richtige Antwort ist E.
10. Das Pendel benötigt 2 Sekunden, um von der Strecke ABCBA aus zu schwingen, wobei die Strecke AC = 6 cm beträgt. Die Frequenz und Amplitude der Pendelschwingung sind...
A. 0,5 Hz und 3 cm
B. 0,5 Hz und 6 cm
C. 1,0 Hz und 6 cm
D. 2,0 Hz und 12 cm
Diskussion
Periode (T) = 2 Sekunden
Frequenz (f) = 1/T = 1/2 = 0,5 /Sekunde = 0,5 Hertz
Amplitude (A) = 1/2 (6 cm) = 3 cm
Die richtige Antwort ist A.
Fragequelle:
Nationale Prüfungsfragen für Naturwissenschaften an der Junior High School/Islamischen Junior High School
