Was ist eine harmonische Schwingung?
Eine Schwingung ist harmonisch, wenn die rücktreibende Kraft proportional zur Auslenkung ist und zur Gleichgewichtslage gerichtet ist.
Was bedeuten die Größen in der Schwingungsgleichung?
A: Amplitude
ω: Kreisfrequenz
t: Zeit
φ: Anfangsphase
Wie hängt die Kreisfrequenz mit der Frequenz zusammen?
ω=2πf
Wie hängen Frequenz und Periodendauer zusammen?
f = 1/T
Wie lautet die Rückstellkraft bei einer harmonischen Schwingung?
F=−D⋅x
Wie hängt die Beschleunigung mit der Auslenkung zusammen?
a=−ω^2x
Wie verhält sich die Geschwindigkeit?
maximal in der Gleichgewichtslage
null an den Umkehrpunkten
Wo ist die Beschleunigung am größten?
An den Umkehrpunkten (maximale Auslenkung).
Was passiert mit der Energie?
Sie wechselt ständig zwischen kinetischer und potenzieller Energie, die Gesamtenergie bleibt konstant.
Was beschreibt die Phase φ?
Sie gibt den Startzustand der Schwingung an.
Was sind typische Eigenschaften harmonischer Schwingungen?
sinusförmiger Verlauf
periodisch
konstante Frequenz
lineare Rückstellkraft
Welche Bedingung muss erfüllt sein?
Es gilt das Hooke’sche Gesetz: Kraft ∝ Auslenkung.
Zuletzt geändertvor 12 Tagen