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harpuun
Anmeldungsdatum: 01.12.2011
Beiträge: 5
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 harpuun Verfasst am: 01. Dez 2011 13:59 Titel: totalreflexion bei wasserwellen |
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Meine Frage:
Hallo,
Ich scheitere leider bei folgender Aufgabe an der Aufgabenstellung:
In einem großen Teich gibt es eine treppenartige Stufe, an der sich die Wassertiefe von 2cm auf 1cm ändert. in flachem wasser gilt: v= wurzel(g*h)
a) von welcher Seite der Stufe beobachtet man Totalreflexion der Wasserwellen(von flach,von tief)?
b) Wie groß ist der Grenzwinkel dieser Totalreflektion?
Meine Ideen:
Ich weiß dass die Welle in flachem Wasser langsamer ist und in tiefem wasser schneller. Ich kann mir jedoch gerade nicht vorstellen was die Aufgabe mit der Totalreflexion zu tun hat. muss ich mir licht kommend vom grund des teichs vorstellen,das dann am übergang wasser zu luft total reflektiert wird? ich muss dazu sagen dass ich zur zeit aufgaben zur geometrischen optik bearbeite.
gruß |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 01. Dez 2011 17:29 Titel: Re: totalreflexion bei wasserwellen |
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| harpuun hat Folgendes geschrieben: | [...]
a) von welcher Seite der Stufe beobachtet man Totalreflexion der Wasserwellen(von flach,von tief)?
b) Wie groß ist der Grenzwinkel dieser Totalreflektion?
Meine Ideen:
Ich weiß dass die Welle in flachem Wasser langsamer ist und in tiefem wasser schneller. Ich kann mir jedoch gerade nicht vorstellen was die Aufgabe mit der Totalreflexion zu tun hat. muss ich mir licht kommend vom grund des teichs vorstellen,das dann am übergang wasser zu luft total reflektiert wird?[...] |
Du kannst dir einen Pseudobrechungsindex durch Vergleich mit der Optik definieren und dann alles nach den bekannten Gesetzmäßigkeiten ausrechnen. Nach Licht ist nicht gefragt, dies ist eher ein Problem der Mechanik. Du betrachtest die Ausbreitung der Wasserwellen an einem Geschwindigkeitsübergang (in der Optik entspricht dies unterschiedlichem epsilon, bzw. n) |
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Uriezzo
Anmeldungsdatum: 15.09.2011
Beiträge: 281
Wohnort: Großostheim
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| Uriezzo Verfasst am: 01. Dez 2011 17:31 Titel: |
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Wie ist es denn bei Lichtwellen und wie hängt die Brechung und die Totalreflexion dort mit der Lichtgeschwindigkeit zusammen? Die Lichtgeschwindigkeit ist ja abhängig von dem Medium, in dem sich das Licht bewegt und kann an Übergangstellen daher einen Sprung erfahren. Kennst Du die entsprechenden Formeln und Gesetze?
In der Aufgabe hast Du nun statt Lichtwellen Wasserwellen gegeben. Auch für die kennst Du die Geschwindigkeit (aufgrund der angegebenen Formel). Die Geschwindigkeit der Wasserwellen ist auf der einen Seite der Stufe höher, auf der anderen niedriger. Bei welchem Übergang kann es also bei diesen Wasserwellen zur Totalreflexion kommen und wieso? |
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harpuun
Anmeldungsdatum: 01.12.2011
Beiträge: 5
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| harpuun Verfasst am: 02. Dez 2011 12:56 Titel: |
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danke für die antworten
vom ort langsamer geschwindigkeit(geringere tiefe) zum ort höherer geschwindigkeit kann es zu totalreflexion kommen denke ich.
mir war nicht bewusst dass sich das so einfach auf wasserwellen übertragen lässt, ich versuche das jetzt auszurechnen und melde mich wieder. |
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Chillosaurus
Anmeldungsdatum: 07.08.2010
Beiträge: 2440
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| Chillosaurus Verfasst am: 02. Dez 2011 13:43 Titel: |
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| harpuun hat Folgendes geschrieben: | danke für die antworten
vom ort langsamer geschwindigkeit(geringere tiefe) zum ort höherer geschwindigkeit kann es zu totalreflexion kommen denke ich.
[...] |
Gut! Weiter so. |
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harpuun
Anmeldungsdatum: 01.12.2011
Beiträge: 5
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| harpuun Verfasst am: 02. Dez 2011 19:50 Titel: |
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ich hab das jetz ausgerechnet und komme dann auf den zusammenhang: sin(Beta_T)=cLangsam/cSchnell und erhalte dann letztendlich Beta_T=45 Grad
ich werde mir die Formeln mit der Latex-Funktion noch aneignen:D |
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