Schwingungen und Wellen

Schau, wie die Masse links und der Punkt auf der Kurve rechts im Gleichschritt laufen.

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Links die Masse, rechts ihre Auslenkung $y (t)$ auf gleicher Höhe. Grün: Rückstellkraft $F$ .

Zeit

t

Nahe der Ruhelage: Mehr Energie ist Bewegungsenergie. In der Ruhelage ist die Masse am schnellsten, $v_{ma x} = 0, 15 m/s$ .

Masse

m

Federkonstante

D

Amplitude

A

true

Energie jetzt

E_{k in} = \frac{1}{2} m v^{2}

4,50mJ

E_{p o t} = \frac{1}{2} D y^{2}

0,00mJ

Summe E_{g es}

4,50mJ

$T = 2 π m / D$

1,26s

$f = 1/ T$

0,80Hz

$gr o ¨ sstes Tempo v_{ma x}$

0,15m/s

- Nahe der Ruhelage: Mehr Energie ist Bewegungsenergie. In der Ruhelage ist die Masse am schnellsten, $v_{ma x} = 0, 15 m/s$ .
- Nahe am Umkehrpunkt: Mehr Energie steckt in der gespannten Feder, $E_{p o t} \geq E_{k in}$ . Bei $\pm A$ steht die Masse kurz still.
$E_{k in}$ und $E_{p o t}$ tauschen dauernd, die Summe $E_{g es} = 4, 5 mJ$ bleibt. Die Amplitude ändert $T$ nicht, nur $m$ und $D$ zählen.

Links die Masse, rechts ihre Auslenkung $y (t)$ auf gleicher Höhe. Grün: Rückstellkraft $F$ .

Aufträge

0 von 3 geschafft

Stelle $m$ und $D$ so ein, dass $T$ genau eine Sekunde dauert.
(offen)
Verdopple die Masse auf 0,8 kg: Um welchen Faktor wächst $T$ ?
(offen)
Halte die Zeit an, wenn $E_{k in}$ und $E_{p o t}$ gleich gross sind.
(offen)

Entdecke:

Schau, wie die Masse links und der Punkt auf der Kurve rechts im Gleichschritt laufen. An den Umkehrpunkten ist der grüne Kraftpfeil am längsten und $v = 0$ , in der Ruhelage ist es umgekehrt. Vierfache Masse heisst doppelte Periodendauer: $T$ ist proportional zu $m$ . Die Pfeile $v$ und $F$ zeigen nur Richtung und Verlauf, ihre grösste Länge bleibt gleich. Energiebalken: voll heisst $E_{g es}$ dieses Versuchs.

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In der Lektion «Schwingungen und Wellen» gibt es Musterbeispiele und einen Trainer, der sich an dein Niveau anpasst.

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