Die frequenz eines feder-masse systems hängt wovon ab?
Gefragt von: Udo Fink | Letzte Aktualisierung: 1. März 2022sternezahl: 4.8/5 (25 sternebewertungen)
Die Schwingungsdauer (Periodendauer) eines Federschwingers hängt ab von der Masse des Pendelkörpers und von den elastischen Eigenschaften der Feder.
Ist die Periodendauer von der Masse abhängig?
Die Schwingungsdauer ist hier sowohl von der Entfernung von der Radachse (Radius) als auch von der Masse abhängig. Je größer der Radius und das Gewicht sind, desto kleiner ist die Schwingungsdauer.
Ist die Frequenz von der Masse abhängig?
Frequenz. Das Quadrat der Frequenz ist proportional zur Federkonstanten und antiproportional zur Masse. Die Frequenz hängt nicht von der Amplitude ab!
Was beeinflusst ein Federpendel?
Die Bewegung des Pendelkörpers und der Feder verläuft reibungsfrei. Die Masse der Feder wird vernachlässigt. Der Betrag der Federkraft ist proportional zur Ausdehnung der Feder.
Warum hängt die schwingungsdauer nicht von der Masse ab?
Die Länge des Pendels ist der Abstand zwischen dem Aufhängepunkt und dem Schwerpunkt des schwingenden Körpers (Pendelkörpers). Die Fallbeschleunigung g ändert sich mit dem Ort. Ihr mittlerer Wert auf der Erdoberfläche beträgt g=9,81ms2. Die Masse des Pendelkörpers hat keinen Einfluss auf die Schwingungsdauer.
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Wie hängt die Schwingungsdauer von der Masse ab?
Die Schwingungsdauer berechnet sich durch T=2π⋅√lg; sie ist insbesondere unabhängig von der Amplitude ˆx der Schwingung und der Masse m des Pendelkörpers.
Wie beeinflusst die Masse der Feder die schwingungsdauer?
Je größer die Federhärte, desto kleiner die Schwingungsdauer
(Grund: eine härtere Feder zieht die Masse mit größerer Kraft und damit schneller in Richtung Ruhelage.)
Wie kommt ein Federschwinger zur Ruhe?
Im elastischen Bereich der Feder führt ein Federschwinger harmonische Schwingungen oder sinusförmige Schwingungen aus. Wird der Pendelkörper nur einmal ausgelenkt, so verringert sich allmählich infolge des Luftwiderstandes und anderer Reibungseffekte die Amplitude. Die Schwingung ist dann gedämpft.
Wo werden im Alltag Federschwinger verwendet?
Beispiele für schwingende Körper, die man vereinfacht als Federschwinger betrachten kann, sind Federungen von Autos und Motorrädern, ein Kranseil mit einer angehängten Last, eine Stimmgabel oder ein Trampolin mit Springer.
Was versteht man unter der Frequenz einer Feder?
Schwingungsgleichung: Physikalisches Pendel
Die Eigenfrequenz des Federpendels ist umso größer, je seine Masse m ist. ... Die Eigenfrequenz des Federpendels ist umso größer, je die Federkonstante k der Schraubenfeder ist.
Wie liest man die Frequenz ab?
Um daraus die Frequenz zu ermitteln, müssen wir wissen, wie viele Schwingungen in einer Sekunde erfolgen. Wir multiplizieren also die Anzahl von 9 Schwingungen mit 50 und erhalten so eine Anzahl von 450 Schwingungen pro Sekunde, also eine Frequenz von 450 Hz.
Was sagt die Frequenz aus?
Mit dem Begriff Frequenz bezeichnet man die Anzahl von Schwingungen pro Sekunde. ... Wenn man auf einem Klavier etwa den Kammerton a anschlägt, dann vibriert die Klaviersaite 440 mal pro Sekunde. Man sagt auch, dass der Kammerton a eine Frequenz von 440 Hertz hat.
Wie wird die Frequenz gemessen?
Frequenzmesser sind Messgeräte zur Bestimmung der Frequenz einer elektrischen Wechselspannung. Je nach Typ können damit sinusförmige Wechselspannungen oder rechteckige Signale (z. B. Kippschwingungen oder Impulsfolgen) gemessen werden.
Ist das Fadenpendel abhängig von der Masse?
Experimentell lässt sich einfach feststellen: Die Schwingungsdauer eines Fadenpendels hängt von der Länge l des Fadens ab. Die Schwingungsdauer hängt jedoch nicht von der Masse m des Pendelkörpers oder der Auslenkung y ab.
Hat die Masse einen Einfluss auf die Schaukel Geschwindigkeit?
33c: Die Masse hat, ähnlich wie beim freien Fall, keinen Einfluss auf die Schwingungsdauer (wenn man vereinfacht annimmt, dass die Masse der Schaukel selbst vernachlässigbar ist). ... Am Mond ist die Schwingung langsamer, so wie auch der freie Fall langsamer abläuft.
Warum kommt ein Pendel nach einiger Zeit zum Stillstand?
Die auf und ab Bewegung kommt wegen Reibungsverlusten nach einiger Zeit zum Stillstand, weil die Reibung die Bewegung abbremst.
Was ist ein Federschwinger?
Ein Federpendel oder Federschwinger ist ein harmonischer Oszillator, der aus einer Schraubenfeder und einem daran befestigten Massestück besteht, welches sich geradlinig längs der Richtung bewegen kann, in der die Feder sich verlängert oder verkürzt.
Wo treten die mechanische Schwingung auf?
Eine mechanische Schwingung tritt auf, wenn der Körper aus der Gleichgewichtslage ausgelenkt (entfernt) wird. ... Die Trägheit des Körpers (die Bewegung beizubehalten) führt dann dazu, dass der Körper sich an der Gleichgewichtslage vorbeibewegt. Es tritt eine Schwingung um die Gleichgewichtslage auf.
Wo gibt es eine Rückstellkraft?
Rückstellkraft bei Schwingungen
Bei Fadenpendeln oder Wassersäulen in U-Rohren entsteht wiederholte Bewegungsumkehr (von der Schwerkraft angeregte Schwingung).
Wie verhält sich die Beschleunigung beim Federpendel?
Die Beschleunigung des Pendels ist an den Umkehrpunkten maximal da sich die Bewegungsrichtung des Pendels umkehren muss. ... Beim Durchgang durch die Ruhelage ist die Beschleunigung Null, da sich die Geschwindigkeit dort maximal ist und sich für einen kurzen moment nicht ändert.
Was beschreibt die Schwingungsgleichung?
Schwingungsgleichung. Die Amplitude s0 beschreibt die maximale Auslenkung einer Schwingung. Die Periodendauer ist die Zeit, die verstreicht, während ein schwingungsfähiges System genau eine Schwingungsperiode durchläuft, d.h. nach der es sich wieder im selben Schwingungszustand befindet.
Welche Energieformen kommen beim Federpendel vor?
Relevante Energieformen sind hier die potentielle und ki- netische Energie sowie die thermische Energie, die durch Reibung aus der kinetischen Energie entsteht.
Welchen Einfluss hat die Amplitude auf die schwingungsdauer?
Hängt die Schwingungsdauer auch von der Amplitude ab? Bei größerer Amplitude muss die Masse schließlich einen größeren Weg zurücklegen. Andererseits ist bei größerer Auslenkung die Kraft auf die Masse größer, was zu einer größeren Beschleunigung und zu größeren Geschwindigkeiten führt.
Wie kann man die Schwingungsdauer verdoppeln?
Bei der Vervierfachung der Masse hat sich die Schwingungsdauer verdoppelt. Bei Vervierfachung der Pendellänge halbiert sich die Frequenz.
Was ist die Einheit der federkonstante?
Das bedeutet: Je mehr die Feder gedehnt wird, desto mehr Kraft muss aufgewendet werden. Der Quotient aus Dehnung und Kraft ergibt die Federkonstante. ... Eine Feder, welcher darüber hinaus beansprucht wird, ist defekt und kann nicht mehr verwendet werden. Die SI-Einheit der Federkonstanten ist N/m = kg/s2.