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Schwingungen und Wellen

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Physik für Ingenieure

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Zusammenfassung

Bei Schwingungen und Wellen finden periodische Zustandsänderungen statt, die mechanische Systeme (im festen, flüssigen und gasförmigen Zustand) und elektromagnetische Systeme erfassen können. Im allgemeinen Fall wird Energie zwischen Energiereservoirs periodisch hin- und herbewegt. Systeme, die zu einem solchen periodischen Energieaustausch fällig sind, werden Oszillatoren genannt. Bei mechanischen Schwingungen eines Feder-Masse-Systems (Federpendel oder mechanischer Oszillator) betrifft dies die potenzielle Energie der Feder und die kinetische Energie der Masse und beim elektromagnetischen Schwingkreis die elektrische Energie des Kondensators und die magnetische Energie der Spule. Die Periodizität des Energieaustausches wird beschrieben durch die Schwingungsdauer T für einen Energieaustauschzyklus bzw. durch die Frequenz f, d.h. die Anzahl der Zyklen je

Zeiteinheit.

Bei Wellen werden laufende und stehende Wellen unterschieden. Behandelt werden die Phänomene des Doppler-Effekts und der Interferenz.

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Notes

  1. 1.

    Bei der partiellen Differenziation \(\partial y/\partial x\) wird \(y(x,t)\) nur nach x differenziert; die Variable t wird konstant gehalten. Der Differenzialquotient \(\partial y/\partial t\) wird durch Differenzieren nach t gebildet; hierbei bleibt x konstant.

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Authors and Affiliations

  1. Hochschule für angewandte Wissenschaften Aalen, Aalen, Deutschland

    Prof. Dr. rer. nat. Dr. rer. pol. Dr. h. c. Ekbert Hering

  2. Köngen, Baden-Württemberg, Deutschland

    Rolf Martin Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c.

  3. Stuttgart, Deutschland

    Martin Stohrer Prof. Dr. rer. nat.

  4. Esslingen, Deutschland

    Hanno Käß Prof. Dr. rer. nat.

Authors
  1. Prof. Dr. rer. nat. Dr. rer. pol. Dr. h. c. Ekbert Hering
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  2. Rolf Martin Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c.
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  3. Martin Stohrer Prof. Dr. rer. nat.
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  4. Hanno Käß Prof. Dr. rer. nat.
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Correspondence to Rolf Martin Prof. Dr. rer. nat. Dr. h. c. .

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Hering, E., Martin, R., Stohrer, M., Käß, H. (2016). Schwingungen und Wellen. In: Physik für Ingenieure. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-49355-7_5

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-49355-7_5

  • Published:

  • Publisher Name: Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg

  • Print ISBN: 978-3-662-49354-0

  • Online ISBN: 978-3-662-49355-7

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