Skript zur Vorlesung Physik Teil 1 (Sommersemester) und Teil 2 ...

5.2 Schwingungen
Skript zur Vorlesung Physik 1 und Physik 2 Seite 83
Prof. Dr. P. Kaul, Fachbereich Biologie Chemie und Werkstofftechnik,
Fachhochschule Bonn-Rhein-Sieg
5.2.1 Freie ungedämpfte Schwingung:
m
• Darstellung der Periodizität: z ( t)
= z(
t + T )
5.2.2 Freie gedämpfte Schwingung:
m
5.2.3 Erzwungene Schwingung:
m
z = zm i n
z = 0
z = zm i n
z = zm i n
z = 0
f
z = zm i n
fE
• ständige Energiezufuhr von außen
0
• einmalige Anregung des Systems, danach keine
äußere Erregung
• Oszillator schwingt periodisch mit konstanter
Eigenfrequenz f0 zwischen zwei Maximalwerten
innerhalb Periodendauer
T
f
z
0
0
− Periodendauer
1
= − Frequenz
T
max
, z
0
min
− Scheitelwerte
• einmalige Anregung des Systems, danach
keine äußere Erregung
• Energieentzug durch z.B. Reibung
• Scheitelwert wir mit wachsender Zeit kleiner
• Periodendauer Td wird größer, verglichen mit
einem freien ungedämpften System gleicher
Art.
• periodische Erregung: Oszillatorsystem wird von außen mit der Erregerfrequenz fE
und der Amplitude ZE angeregt
• Eigenfrequenz des Systems:
•
Auslenkung z
Resonatorfrequenz fr ist diejenige Frequenz, mit der das System ohne äußere Er-
regung schwingen würde
f
f
f
E
E
E
T0
Auslenkung z
Td
T> T0
d