Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Phasenwinkel bei einer Welle herausfinden

Phasenwinkel bei einer Welle herausfinden

Schüler

Tags: Phasenwinkel, Schwingung, welle

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
Optimal

Optimal aktiv_icon

20:37 Uhr, 06.07.2017

Antworten
Guten Abend,

Ich hoffe, dass ich das hier posten darf, da es eher in Richtung Physik als Mathematik geht. Jedoch komme ich nicht weiter.

Wie finde ich den Phasenwinkel bei t=0 heraus? Wie man im Bild sieht, sind dort mehrere Wellen gezeichnet mit anderen Phasenwinkeln. Ich kann jedoch überhaupt keinen Zusammenhang erkennen, bsw. weiß ich nicht, warum z.B. die erste Welle einen Phasenwinkel von 0 hat oder die zweite Π2. Hoffe, mir kann da Jemand weiterhelfen.

MfG

xxx

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
pi-ist-genau-drei

pi-ist-genau-drei aktiv_icon

23:12 Uhr, 06.07.2017

Antworten
Guten Abend Optimal,

Klar kannst du das hier posten - es geht schließlich um Eigenschaften von trigonometrischen Funktionen. Ich gehe mal davon aus, dass alle in dem Bild dargestellten Wellen als Sinus aufgefaßt werden sollen. Der Sinus ist (wie auch der Kosinus) periodisch mit 2pi rad oder 360 grad. Den Phasenwinkel zum Zeitpunkt t=0 herauszufinden gestaltet sich hier relativ trivial - Du kannst den Phasenwinkel einfach ablesen.
Wenn du dir ein Bild von einer "normalen" Sinusschwingung anschaust, dann kannst du mit dem Wissen über die Periodizität einige Aussagen treffen. Eine nicht phasenverschobene Sinusschwingung hat bei t=0 einen Phasenwinkel von 0. Aufgrund der Periodizität wissen wir, dass die Funktion ab einem Winkel von 2pi rad oder 360 grad wieder an ihrem Ausgangspunkt angelangt ist. Hilfreich um die Beziehungen zwischen Phasenwinkel und Sinusschwingung zu verstehen ist diese Grafik:

http//vereine.amstetten.at/amateurfunk/SINUS.GIF

Nun schau dir einfach an, wie die Funktion in den jeweiligen Darstellungen aussieht und schau dir dann das Aussehen einer nicht verschobenen Schwingung an. An welcher Stelle sieht die "normale" Sinusfunktion so aus wie die verschobene? :-)
Antwort
ledum

ledum aktiv_icon

23:42 Uhr, 06.07.2017

Antworten
Hallo
es handelt sich bei deiner Zeichnung nicht um Wellen sondern um Schwingungen. die erst wird dargestellt durch
y=50sin(wt) mit w=2π8
die zweite durch y=15sin(wt+π2) denn bei t=0 ist sie 15sin(π2) hier w=2π0.3
entsprechend die anderen.
Gruß ledum
Antwort
pi-ist-genau-drei

pi-ist-genau-drei aktiv_icon

01:40 Uhr, 07.07.2017

Antworten
Hallo ledum,

Deine Antwort ist leider nicht ganz korrekt. Die allgemeine Funktion für eine Sinusschwingung lautet:

f(t)=Asin(ωt+φ)

Dabei ist

-A die Amplitude:
Die Amplitude gibt die maximale Auslenkung einer Sinusschwingung an.

-ω die Kreisfrequenz:
Die Kreisfrequenz gibt an, wie schnell die Schwingung verläuft. Sie ist definiert als ω=2πf. Die 2π stehen dort aufgrund der Periodizität mit 2π und f steht für die Frequenz f=1T. T ist dabei die Periodendauer.

-φ die Phasenverschiebung
Die Phasenverschiebung gibt an, ab welchem Winkel die Schwingung beginnt (In deinem Fall: Um welchen Winkel die Funktion für t=0 verschoben ist).

-t die Zeitvariable

Daraus folgt für die dargestellten Schwingungen:

f1(t)=20sin((2π5)t+0)
f2(t)=10sin((2π1.0-0.2)t+π2)
etc.

Da explizit nach dem Phasenwinkel für t=0 gefragt wurde, ist das Aufstellen einer Funktion nicht unbedingt notwendig. Am schnellsten kann man diese Aufgabe durch "scharfes Hingucken" lösen.
Diese Frage wurde automatisch geschlossen, da der Fragesteller kein Interesse mehr an der Frage gezeigt hat.