So spielst du Seismograph
- Wähle einen Versuch und lies auf der Karte die Papiergeschwindigkeit, den Spitzenabstand, den Ausschlag oder die Frequenz.
- Der Abstand zwischen zwei Spitzen ist die Strecke, die das Papier in einer Periode läuft: d = u·T.
- Gib deine Vorhersage ein und tippe auf Start. Der Stift schreibt die Linie auf das laufende Papier.
- Deine orangefarbenen Marken zeigen, wohin deine Antwort die Spitzen setzt; auf der echten Linie sollten sie übereinstimmen.
Wie zeigt eine Aufzeichnung Amplitude, Periode und Frequenz?
Ein Seismograph schreibt die Bodenbewegung auf einen Papierstreifen, der gleichmäßig an einem Stift vorbeiläuft. Zeit wird so zu einer Strecke auf dem Papier: Bei u mm/s füllt jede Sekunde Beben u Millimeter. Der Abstand zweier Spitzen, d, ist also die Strecke, die das Papier in einer Periode gelaufen ist: d = u·T. Daraus folgen die Periode T = d ÷ u und die Frequenz f = 1 ÷ T = u ÷ d, die Zahl der Beben pro Sekunde. Die Höhe der Welle zeigt die Amplitude: wie weit die Linie nach jeder Seite von der Mittellinie ausschlägt. Erdbebenwellen bewegen den Boden meist nur winzig, also vergrößert das Gerät sie, hier 1000-fach, und die wahre Amplitude ist der Ausschlag der Linie geteilt durch die Vergrößerung. Schnelleres Beben rückt die Spitzen zusammen, schnelleres Papier zieht sie auseinander. Jede Darstellung einer Schwingung über der Zeit funktioniert genauso, vom EKG bis zur Schallwelle auf dem Oszilloskop: Der Abstand gibt die Periode, die Höhe die Amplitude.
Ein fokussiertes Lernmodell
Der Boden bebt als gleichmäßige Sinuswelle mit einer einzigen Frequenz; der Stift vergrößert sie 1000-fach und ist in wahrer Größe auf maßstäblichem Papier gezeichnet, jeweils 120 mm davon, mit einem 5-mm-Raster. Ein Punkt, der vor t Sekunden geschrieben wurde, liegt u·t links vom Stift. Wird nach der Papiergeschwindigkeit gefragt, treibt deine Geschwindigkeit das Papier an. Die Durchgänge laufen in Echtzeit, 2 bis 10 s lang. Antworten auf 2 % genau sind richtig.