Superpositionsprinzip

Unter dem Superpositionsprinzip bzw. der Superposition versteht man das Prinzip der ungestörten Überlagerung gleicher Physikalischer Größen.

Am einfachsten lässt sich das an einem Beispiel verstehen.

Lisa paddelt mit Ihrem Kanu über den Mustersee. Wenn die Wehr links und rechts geschlossen sind, dann ist der Mustersee ist ein stehendes Gewässer. Erst wenn die Wehre geöffnet werden, dann fließt das Wasser in x-Richtung mit der Geschwindigkeit vx.

Vom Start, bis zum ersten Baum, muss Lisa die Strecke sy von 100 m zurücklegen. Dafür benötigt sie 50 s. Die Geschwindigkeit in y-Richtung vy beträgt 2 m/s.

Wenn die Wehre geöffnet werden, dann hat das Wasser im Mustersee eine Fließgeschwindigkeit von 1 m/s. Wenn Lisa jetzt ihr Kanu nur geradeaus fährt, dann erreicht sie nicht den ersten Baum. Sie wird nach der Überquerung des Sees am 3. Baum (sx=50 m) ankommen. Dabei hat sie die Strecke s zurückgelegt.

Welche Zeit benötigt Lisa für die Strecke von 112 m?

Die Bewegungen in x- und y-Richtung überlagern sich ungestört. Die Geschwindigkeit, die Lisa mit ihrem Kanu fährt, bleibt von der Fließgeschwindigkeit des unabhängig. Die Geschwindigkeit des Wassers vx und die Geschwindigkeit des Kanus vy überlagern sich ungestört. Das ist das Superpositionsprinzip.

Lisa wird bei gleicher Geschwindigkeit des Kanus in y-Richtung, auch für die 112 m, die gleiche Zeit von 50 s benötigen.