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Welle


🌊 Physik


Basiswissen


Definition: Eine Welle ist eine sich im Raum ausbreitende Schwingung von sogenannten Oszillatoren. Das klassische Beispiel dafür ist eine Wasserwelle. Hier wird der verallgemeinerte Wellenbegriff aus physikalischer Sicht erklärt.

Definition von Welle in der Physik


In der Physik meint Welle, eine Schwingung oder eine einmalige Störung, die sich im Raum ausbreitet. Für eine bessere Anschaulichkeit betrachten wir zunächst einen Sonderfall. Wir stellen uns ein leeres Schwimmbecken vor. Von oben ragt ein dünner Stab senkrecht in das Bad. Am unteren Ende des Stabes hängt ein Wassertropfen. Der Wassertropfen wäre genau dort, wo man normalerweise die Wasseroberfläche erwarten würde (Ruhewasserspiegel). Nun drückt jeman den Stab etwas nach unten unter die gedachte Wasseroberfläche, zieht ihn dann über die gedachte Wasseroberfläche nach oben und dann wieder zurück bis an die Startposition genau auf Höhe der gedachten Wasseroberfläche. Diese vollständige Hin- und Herbewegung wiederholen wir nun gedanklich sehr oft. Das ergibt eine Schwingung: der Wassertropfen wiederholt immer wieder dasselbe Bewegungsmuster. Eine sich ständig wiederholende Zustandsänderung nennt man ganz allgemein eine Schwingung. Nun denken wir uns das Schwimmbecken bis auf die Startposition des Wassertropfens mit Wasser gefüllt vor. Wenn wir nun den Tropfen am Stabende diese Schwingungsbewegung ausführen lassen, dann wird man beobachten, dass seine Nachbar-Wasserteilchen mit etwas zeitlicher Verzögerung eine gleichartige Schwingung mitmachen werden. Und jedes schwingende Wasserteilchen wird seine Schwingung an seine Nachbarn weitergeben. Dadurch breitet sich die Schwingung über die Wasseroberfläche aus. Eine solche sich im Raum ausbreitende Schwingung nennt man Welle.

Definition von Welle in der Technik


Hier meint Welle meistens ein drehbar gelagertes Teil, normalerweise von sehr langer zylindrischer Form. Die Räder von Zugwaggons sind beispielsweise auf Wellen montiert. Auch die großen Schrauben von Schiffen sitzen auf Wellen[2].

Definition von Welle als Wasserwellen


Hier meint Welle meistens eine Wasserwelle. Eine Wasserwelle muss nicht genau identisch mit physikalischen Wellen sein. Aber physikalische Wellen sind oft ein sehr gutes Modell für eine echte Wasserwelle ↗

Welle als Metapher


Das Wort Welle drückt in Bildungen anderen Worten oft aus, dass etwas sich plötzlich in starkem Maße ausbreitet (Grippewelle), dass eine Personengruppe plötlich in großer Anzahl irgendwo auftaucht (Flüchtlingswelle) oder etwas plötzlich sehr beliebt wird oder von vielen Leuten betrieben wird (Sparwelle).

Welche Arten von Wellen gibt es?



Fußnoten




Das Bild zeigt Brecher am Badestrand der Nordseeinsel Wangerooge. Gunter Heim