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Die Hauptgebiete

8. Schulphysik

7. Die harmonische Schwingung



2. Gesetze der harmonischen Schwingung:

Die Schwingung ist eine beschleunigte Bewegung. Die Kraft, die die Beschleunigung erzeugt, ist die Rückstellkraft der Schwingung. Die Rückstellkraft ist immer zur Ruhelage hin gerichtet.

Definition: Eine Harmonische Schwingung ist eine Schwingung, bei der die Rückstellkraft proportional zur Auslenkung ist. (lineares Kraftgesetz)

Die Richtgröße (Direktionsgröße) eines schwingenden Systems ist die Proportionalitätskonstante zwischen Kraft und Auslenkung.

Die Projektion der gleichförmigen Kreisbewegung auf eine Ebene senkrecht zur Bahnebene ist eine harmonische Schwingung.

Die Bewegungsgesetze der ungedämpften harmonischen Schwingung ergeben sich aus der Projektion einer gleichförmigen Kreisbewegung.

Zeigerdarstellung einer Schwingung: Ein Zeiger rotiert mit einer bestimmten Winkelgeschwindigkeit um den Ursprung des Koordinatensystems. Die Projektion des Zeigers auf die y-Achse ist die Auslenkung der Schwingung. Die Länge des Zeigers ist die Amplitude. Der Winkel, den der Zeiger mit der positiven x-Achse einschließt ist die Phase (der Phasenwinkel) der Schwingung.

Die Phase kennzeichnet den momentanen Schwingungszustand. Zwei Schwingungen können sich in ihrer Phase unterscheiden. Die Schwingungen sind dann phasenverschoben, sie besitzen eine Phasendifferenz oder Phasenverschiebung.

Die Frequenz und die Richtgröße sind charakteristisch für ein Schwingendes System.

Die Richtgröße und die Masse des schwingenden Systems hängen mit der Frequenz bzw. Periodendauer zusammen.

Querverweise:
Experimentalphysik 1-4:   Energie des harmonischen Oszillators   Gedämpfte Schwingung   Erzwungene Schwingung   Kepler Gesetze
Quantenmechanik:   Schrödinger-Gleichung des harmonischen Oszillators   Lösung der Schrödinger-Gleichung des harmonischen Oszillators   Energieeigenwerte des harmonischen Oszillators   Eigenfunktionen des harmonischen Oszillators   Vergleich der klassischen und quantenmechanischen Behandlung des harmonischen Oszillators   Algebraische Methode zur Bestimmung der Wellenfunktion des harmonischen Oszillators (mit Auf- und Absteigeoperatoren)   Zustandssumme des harmonischen Oszillators
Schulphysik:   Gesetze der Drehbewegung   Keplersche Gesetze   Energie des harmonischen Oszillators   Gedämpfte Schwingung   Erzwungene Schwingung   Überlagerung von zwei harmonischen Schwingungen

11.03.2002 - URL dieser Seite - Seite_ID: 8007002
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3. Beispiele für mechanische harmonische Schwingungen


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Aufgaben zu dieser Seite:
Schwingung

#BeginEditable "aufgabe" Ein im Wasser schwimmender Holzquader von der Höhe h und der Dichte rK wird bis zur Oberkante ins Wasser gedrückt und losgelassen. Er führt nun eine auf- und niederschwingende Bewegung aus. Welcher Ausdruck ergibt sich für die Periodendauer? #EndEditable

[Lösung]

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  • Frithjofs Gleichung - Füsikfreund 14.3.2006 20:55
    ... und dadurch andere Naturgesetze ! ! ! ? MfG ... (Relevanz: 1)
 



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Kapitelübersicht

7. Die harmonische Schwingung

1. Schwingungen und Schwingungsgrößen
2. Gesetze der harmonischen Schwingung
3. Beispiele für mechanische harmonische Schwingungen
4. Die Schwingungsgleichung
5. Energie des harmonischen Oszillators
6. Gedämpfte Schwingung
7. Erzwungene Schwingung
8. Überlagerung von zwei harmonischen Schwingungen
9. Gekoppelte Schwingungen