Periodische Vorgänge in der Natur

In der Natur kannst du viele sich wiederholende Vorgänge beobachten.

• So wechseln sich die Jahreszeiten auf der Erde im regelmäßigem Abstand.
• Im Urlaub an der Nordseeküste kannst du beobachten, wie die Wasserhöhe zwischen Ebbe und Flut regelmäßig steigt und fällt.

Aber auch in menschengemachten Abläufen und Apparaturen findest du oft wiederkehrende Vorgänge.

• Bei manchen Uhren schwingt ein Pendel gut sichtbar hin und her.

• Du hast in deinem Stundenplan bestimmt jede Woche einen gleichen Ablauf (oder alle 2 Wochen, je nachdem).
  

Wenn du Graphen betrachtest, erkennst Du periodische Vorgänge daran, dass sich der Verlauf in bestimmten Abständen wiederholt (oder sehr ähnelt).

Das ist der Wasserstand im Hafen von Hamburg:

Bilder: xxx; Sigrun Otte-Spille

Die Periodenlänge

Wenn du auf den Pegelstand im Hafen blickst, wirst du bei gleichen Wetterbedingungen an zwei aufeinanderfolgenden Tagen im Abstand von 12 h etwa die gleiche Wasserhöhe ablesen. Das meint, die Periodenlänge ist bei diesem Vorgang 12 h oder ein halber Tag.

Die Amplitude

In der Grafik siehst du die zweite Kenngröße, die Amplitude.

Auf St. Pauli in Hamburg schwankt der Pegelstand zwischen 2,50 m und 6,50 m. Die Gesamtveränderung beträgt 4 m. Daher beträgt die Amplitude 2 m.

Wenn du genauer wissen willst, warum das so ist:

Viele periodische Vorgänge beschreiben, wie sich eine messbare Größe verändert, z. B. wie ein Wasserstand steigt und fällt oder wie die Tagestemperatur ansteigt und sich wieder verringert.
Bei vielen dieser Prozesse bietet es sich an, sich vorzustellen, dass die Größe um einen festen Mittelwert schwankt. Daher gibt die Amplitude die Schwankung um diesen Mittelwert an und nicht die ganze Veränderung.