Was sind periodische Vorgänge?

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Grundlagen zum Thema Was sind periodische Vorgänge?
Mit Hilfe der Bewegung des Ventils von Karstens Hinterrad am Fahrrad erfährst du: Periodische Vorgänge wiederholen sich immer gleich und in gleichen zeitlichen oder räumlichen Abständen. Periodische Vorgänge können graphisch dargestellt werden. Der zu einem x-Wert gehörende y-Wert heißt Ausschlag. Der Kehrwert der Periodenlänge heißt Frequenz.
Transkript Was sind periodische Vorgänge?
Hallo und herzlich willkommen zum Thema: Was sind periodische Vorgänge? Wir wollen dir heute anhand eines Beispiels zeigen, was periodische Vorgänge sind. Im Alltag, in Natur und Technik gibt es Vorgänge, die sich regelmäßig und immer genau gleich wiederholen. Solche Vorgänge nennen wir periodisch. Karsten ist ein begeisterter Radfahrer. Sein Lehrer hat ihm folgende Aufgabe gestellt: Zeichne auf, wie sich die Höhe des Ventils über der Straße am Hinterrad deines Fahrrades verändert. Und zwar in Abhängigkeit von dem zurückgelegten Weg. Du wirst sehen, das ist ein periodischer Vorgang. Wie hat Karsten nun die Aufgabe gelöst? Karsten spielt die Bewegung des Rades durch das Abrollen einer CD auf einem Lineal nach. Er hat auf eine CD zwei Kreise aus Pappe geklebt. Der Punkt A ist die Radnabe. Der Punkt B stellt das Ventil dar. Beide sind durchstochen, damit er die Spitze eines Stifts hindurch bekommt. Damit lassen sich Punkte beim Abrollen der CD markieren. Karsten rollt das Radmodell langsam am Lineal entlang. Er stoppt und markiert das Ventil und die Radnabe. Karstens Bild sieht so aus. Die farbigen Punkte beschreiben die Bewegung des Ventils, die Schwarzen die der Nabe. Er verbindet die Punkte miteinander. Das Ventil beschreibt einen periodischen Vorgang. Die Nabe läuft geradeaus. Das ist sein Ergebnis. Am Diagramm sehen wir, dass die Bewegung sich wiederholt. Die Periodenlänge T gibt die kleinste Länge an, nach der sich der Vorgang wiederholt. Bei zeitlichen Vorgängen wird die Periodenlänge auch Periodendauer genannt. Ihr Wert ist immer größer null. Alle y-Werte wiederholen sich innerhalb einer Periode. Am Graphen kann man dies beispielhaft zeigen. Die beiden pinken Punkte begrenzen die Periode. In diesem Bereich vollzieht das Rad eine komplette Umdrehung. Die Frequenz f gibt an, wie viele Umläufe das Objekt pro Messeinheit x macht. Bei unserem Beispiel wäre die Messeinheit nun Meter. Die Messeinheit könnte bei anderen Aufgaben beispielsweise auch Sekunden sein. Die Frequenz ist damit immer der Kehrwert der Periodenlänge. Du hast heute an Karstens Experiment gelernt, was ein periodischer Vorgang ist. Viel Spaß auf der Suche nach weiteren periodischen Vorgängen im Alltag. Auf Wiedersehen.
Was sind periodische Vorgänge? Übung
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Beschreibe periodische Vorgänge.
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Bestimme die richtige Gleichung für die Frequenz in Abhängigkeit von der Periodenlänge .
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Berechne die gesuchten Frequenzen.
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Entscheide, welche Gleichungen korrekt sind.
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Definiere die Begriffe Periodenlänge und Frequenz.
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Ordne den Größen die korrekten Werte mit ihren Einheiten zu.
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