Seilpuls: Was wandert bei einer Welle?

Ein Lernspiel als Simulation. Sag voraus, wie schnell ein Puls über ein Seil läuft, wie weit sich ein angebundenes Band bewegt, wie hoch zwei Pulse kommen, wenn sie sich treffen, und wann ein Echo zurückkommt. Dann sieh zu, wie die Form wandert, während das Seil an seinem Platz bleibt.

Was eine Welle istAmplitude

SEILPULS

Tempo des Pulses

Bereit
Aktiviere JavaScript, um Pulse über das Seil zu schicken. Anleitung und Rechenbeispiel bleiben lesbar.
SeilBandDeine VorhersageLineal und Hilfslinien
Wellenv = d ÷ t

Zeit

0.00 s

t

Pulsposition

— m

x = v·t

Höhe des Bands

— cm

y

Band entlang des Seils

— m

x_ribbon

Wellengeschwindigkeit

— m/s

v

Sag voraus, bevor du startest

Gib deine Vorhersage ein, um alles vorzubereiten. Start bleibt aus, bis es eine Antwort gibt.

Sag voraus, was die Welle tut.

Missionspunkte—

Jede Antwort muss auf 2 % genau sein: Jede bringt 100 Punkte. Richtig im ersten Durchgang bringt 50 extra. Ein Durchgang zählt, sobald er beginnt.

✓ Richtige Antwort① Auf Anhieb

So spielst du Seilpuls

  1. Wähle einen Versuch und lies auf der Karte das Seil, den Puls und seine Geschwindigkeit.
  2. Denk daran, was wandert: Die Form und ihre Energie laufen weiter; jedes Stück Seil geht nur auf und ab.
  3. Gib deine Vorhersage ein und tippe auf Start. Der Puls läuft in Echtzeit über das Seil.
  4. Vergleiche die orangefarbenen Marken mit dem Puls, dem Band oder dem Seil, wo sich die Pulse treffen.

Was ist eine Welle?

Gib einem Ende eines gespannten Seils einen Ruck, und eine Beule läuft darüber. Diese wandernde Störung ist eine Welle. Die Beule läuft mit der Wellengeschwindigkeit weiter, die davon abhängt, wie straff und wie schwer das Seil ist, aber das Seil selbst geht nirgendwohin: Jedes Stück hebt sich, wenn die Beule ankommt, und senkt sich wieder, wenn sie weiterzieht. Ein angebundenes Band zeigt es: Es geht an seinem Platz auf und ab, während die Beule vorbeiläuft. Eine Welle trägt also Energie und eine Form von einem Ort zum anderen, ohne das Material mitzunehmen. Die Amplitude ist, wie weit sich das Seil von seiner Ruhelinie nach oben oder unten entfernt. Treffen sich zwei Pulse, ist die Höhe des Seils einfach die Summe beider, und danach läuft jeder weiter, als hätte es den anderen nie gegeben: Wellen durchdringen sich. An einem festen Ende prallt der Puls auf dem Kopf zurück. Wasserwellen, Schall, Erdbeben und Licht sind Wellen dieser Art: Etwas wandert, aber das Medium bleibt, wo es ist.

Ein fokussiertes Lernmodell

Das Seil ist ideal: Der Puls behält Form und Geschwindigkeit, und nichts geht verloren. Jeder Puls ist eine gleichmäßige Beule von etwa 1,2 m Breite; im Amplitudenversuch ist es eine volle Welle, erst nach oben, dann nach unten. Die Höhen sind 5-fach größer gezeichnet als die Längen. Wo sich Pulse überlagern, werden die Höhen exakt addiert, und am festen Ende ist der zurückkommende Puls der ankommende, auf den Kopf gestellt. Die Durchgänge laufen in Echtzeit. Antworten auf 2 % genau sind richtig; beim Band zählt alles bis 0,5 cm als 0.

Beim Sprachwechsel bleiben Versuch, Vorhersage, Versuche und Durchgang erhalten.