MP - Skript

V2 Schwingungen
Stichwörter zur Versuchsvorbereitung:
Schwingungsdauer, Frequenz, Kreisfrequenz, Weg, Geschwindigkeit, Beschleunigung,
Winkelgeschwindigkeit, Winkelbeschleunigung, Trägheitsmoment, Drehmoment, potentielle
Energie, kinetische Energie, Federkonstante, Torsionskonstante (Definition
und Einheit), Schwingungen (ungedämpfte, harmonische, freie), lineare Schwingungen,
Drehschwingungen, elektromagnetische Schwingungen, Energieerhaltung, Federpendel,
Fadenpendel (ebenso Pendel und Kegelpendel) physikalisches Pendel, Torsionspendel,
Magnetpendel, elektromagnetischer Schwingkreis.
Hellenthal: 2.2.1 - 2.2.4, 2.2.9, 5.1.1 - 5.1.3
2.1 Einleitung
Schwingungen begegnen uns täglich; Beim Sprechen z.B. schwingen die Stimmbänder.
Bei der Steckdose ändert das Vorzeichen der Spannung zwischen den beiden Polen
periodisch. So verschieden die Systeme, die Schwingen können, auch sind, (z.B. Fadenpendel,
elektromagnetischer Schwingkreis), sie alle lassen sich mathematisch gleichartig
beschreiben. Klare Vorstellungen über Schwingungen sind auch die Voraussetzung
zum Verständnis von Wellen (zur Welle gelangt man über die Verkopplung schwingungsfähiger
Systeme).Elastische Wellen( z.B. Schall, Ultraschall, Erdbebenwellen)
und elektromagnetische Wellen (z.B. Radiowellen, Licht, Röntgenstrahlen) spielen in
unserem Leben eine große Rolle.
Überblick
Einleitend wurde bereits erwähnt, dass so verschiedenartige schwingungsfähige Systeme,
wie z.B. das Fadenpendel und der elektromagnetische Schwingkreis, mathematisch
gleichartig beschrieben werden können. Ein Ziel dieses Versuchs ist, Sie mit
dieser Mathematik schwingungsfähiger physikalischer Systeme vertraut zu machen.
Ein zweites Ziel dieses Versuches ist, Sie vertraut zu machen mit den Größen Auslenkung,
Amplitude, Schwingungsdauer, Frequenz, Kreisfrequenz, Phase, Phasenkonstante,
rücktreibende Kraft, rücktreibendes Drehmoment. Diese Größen werden
Sie von den Grundlagen her und im Experiment an den überschaubarsten, schwingungsfähigen
Systemen der Mechanik kennen lernen: am Fadenpendel, am Federpendel
und am Torsionspendel.