Harmonische Schwingung

Harmonische Schwingung

Harmonische Schwingung

Harmonische Schwingung

Harmonische Schwingung

Harmonische Schwingung

Anfangsbedingungen

Anfangsbedingungen

Darstellung

Komplexe Lösung

Schwingungsgleichung

Schwingungsenergie

Schwingungsenergie

Energiebetrachtung zum Federpendel

Gesamtenergie

Gesamtenergie

Energiebetrachtung zum Federpendel

Energiemittelwerte

Potentialdarstellung

Mathematisches Pendel

Mathematisches Pendel

Mathematisches Pendel

Physikalisches Pendel

Physicalisches Pendel

Physicalisches Pendel

Fragen zur harmonischen Schwingung

1. Ein Körper vollführt eine harmonische Schwingung mit der Amplitude s0=10cm und der Periodendauer T=3,0s.

a) Erstelle eine Tabelle der Werte für Elongation s, Geschwindigkeit v und Beschleunigung t=(n/8)*T (n=0,1,2,…,8).

b) Zeichne die Graphen aller drei Größen in Abhängigkeit von der Zeit jeweils mit geeignetem Maßstab.

2. Ein Körper der Masse m=2kg führt Schwingungen der Form s(t)=0,2*cos(3*t) aus (Einheit m,s).

a) Gib Schwingungsdauer und Frequenz der Schwingung an. b) Bestimme die maximale kinetische Energie des Körpers. c) Wie groß ist die maximale Rückstellkraft, die der Körper erfährt? d) Berechne die Federkonstante des Systems. e) Worin unterscheidet sich die Bewegung von einer Bewegung der Form

s(t)=0,2*sin(3*t).3. An eine Schraubenfeder der Richtgröße D=15N/m wird eine Masse von m=200g gehängt. a) Wie groß ist die Verlängerung der Feder in der Ruhelage? b) Wie groß ist die Schwingungsdauer dieses Feder-Schwere-Pendels? c) Wie groß ist die Gesamtenergie des Pendels bei einer Amplitude von 5cm? d) Wie groß sind maximale Geschwindigkeit und Beschleunigung bei obiger Amplitude?