Uebungsblätter C. Jünemann WS0708

Übungsblatt 6
Physik (EI)
Aufgabe 1:
Ein gedämpftes Federpendel (m=0,4kg, D=0,8N/m, Reibungskoeffizient r = 1,5kg/s) wird
von einer periodischen Kraft mit Amplitude von 0.06N und Schwingungsdauer von 8s
angeregt.
a) Nach welcher Zeit ist die Amplitude der Eigenschwingung des Oszillators auf 5% des
Anfangswertes abgeklungen?
b) Welche Amplitude und welche Phasenverschiebung erreicht die Schwingung, nachdem
die Eigenschwingung abgeklungen ist?
Aufgabe 2:
Ein gedämpfter Oszillator mit Eigenfrequenz ω 0 = 20s -1 verliert 3% seiner Energie während
einer Periode.
a) Wie groß ist die Güte Q des Oszillators?
b) Um welchen Faktor sinkt die Amplitude der erzwungenen Schwingung, wenn die
Frequenz eines äußeren Erregers um 1 s -1 von der Resonanzfrequenz abgesenkt wird?
Aufgabe 3:
Die Wellenfunktion einer harmonischen Welle auf einem Seil ist
s(x,t)=(0,001m)*sin(62,8m -1 *x+314s -1 *t).
a) In welche Richtung bewegt sich die Welle, und wie groß ist ihre Geschwindigkeit?
b) Ermitteln Sie Wellenlänge, Frequenz und Schwingungsdauer dieser Welle.
c) Wie groß ist die maximale Geschwindigkeit eines Seilsegments?
Aufgabe 4:
Eine Welle der Frequenz 3Hz wird in einem Seil mit der Phasengeschwindigkeit 0,8m/s
geführt. Zum Zeitpunkt t=0 misst man am Ort x=0 die Auslenkung 0mm und die
Geschwindigkeit 205,62mm/s.
a) Wie lautet die zugehörige Wellengleichung?
b) Wie groß sind Auslenkung und Geschwindigkeit zum Zeitpunkt t=0,42s am Ort x=0,6m?
K. Jünemann, Fachhochschule München, FK06, WS 07/08