Was ist eine erzwungene schwingung?

Gefragt von: Benno Kessler-Heinz  |  Letzte Aktualisierung: 6. Juni 2021
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Die erzwungene Schwingung ist die Bewegung, die ein schwingungsfähiges System aufgrund einer zeitabhängigen äußeren Anregung ausführt. Ist die Anregung periodisch, geht die erzwungene Schwingung nach einem Einschwingvorgang allmählich in die stationäre erzwungene Schwingung über.

Was ist eine erzwungene Schwingung Physik?

Wird ein schwingungsfähiges System (kurz: Schwinger oder Resonator) mit der Eigenfrequenz f0 (z.B. ein Federpendel) durch einen Erreger zu Schwingungen angeregt, so kann man Folgendes beobachten: Der Schwinger schwingt stets mit der Erregerfrequenz f. Man spricht deshalb von einer erzwungenen Schwingung.

Wie berechnet man die erregerfrequenz?

Resonanz. Die Amplitude einer erzwungenen Schwingung ändert sich mit der Erregerfrequenz fE. Ist die Erregerfrequenz gleich der Eigenfrequenz (fE = f0), ist die Amplitude maximal. Dieser Fall wird als Resonanzfall bezeichnet.

Was ist Resonanz einfach erklärt?

Resonanz (von lateinisch resonare „widerhallen“) ist in Physik und Technik das verstärkte Mitschwingen eines schwingfähigen Systems, wenn es einer zeitlich veränderlichen Einwirkung unterliegt. ... Resonanzen werden in der Technik oft ausgenutzt, um eine bestimmte Frequenz herauszufiltern oder zu verstärken.

Wer oder was kann einer Resonanzkatastrophe zum Opfer fallen?

Auf Freileitungen können Resonanzeffekte zur Zerstörung der Isolatoren und zu elektrischen Kurzschlüssen führen.

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Wie kann eine Resonanzkatastrophe verhindert werden?

Schritt: Erhöhen Sie die Dämpfung

Eine Resonanz tritt nur dann ein, wenn die anregende Amplitude größer ist als der Energieverlust durch die Dämpfung pro Schwingungsvorgang. Je kleiner also die Amplitude, desto geringer ist die Gefahr einer Resonanzkatastrophe.

Was passiert wenn die Resonanzkreisfrequenz überschritten wird?

Wird das Schwingungssystem nahe der Resonanzfrequenz angeregt, so treten bei geringer Dämpfung große Amplituden auf. In der Umgebung der Resonanzfrequenz ändert sich die Phase zwischen anregender und angeregter Schwingung besonders stark.

Was ist Resonanz und wann tritt sie auf?

Liegt die Erregerfrequenz in der Nähe der Eigenfrequenz des Schwingers, so vergrößert sich seine Amplitude. Sie erreicht ein Maximum, wenn die Erregerfrequenz näherungsweise gleich der Eigenfrequenz ist. Dieser Fall wird als Resonanz bezeichnet.

Wann liegt eine Resonanz vor?

Man spricht von äußerer Resonanz für fi(x) , wenn fi(x) zugleich eine Lösung der zugehörigen 1 Page 2 homogenen Differentialgleichung ist. Des weiteren liegt sogenannte innere Resonanz vor, wenn eine Nullstelle λ des charakteristischen Polynoms mehrfach auftritt. Beispiel.

Wie entsteht die Resonanz?

Jedes schwingungsfähige System besteht aus einem Erreger, einer Masse und einem kraftvermittelnden Medium dazwischen. Resonanz entsteht, wenn dieses System periodisch mit der Eigenfrequenz angeregt wird. ... Die Frequenz, mit der diese Schwingung ausgeführt wird, bezeichnet man als Eigenfrequenz.

Unter welchen Voraussetzungen treten Resonanzen auf?

Resonanz tritt ein, wenn die Erregerfrequenz mit der Eigenfrequenz des Körpers übereinstimmt.

Wann ist die Resonanz maximal?

Wie stark sich die Amplitude des Schwingers im Resonanzfall vergrößert, hängt von der Stärke der Dämpfung ab (Bild 2). ... Abhängigkeit der Amplitude von der Erregerfrequenz: Die Amplitude ist am größten, wenn die Erregerfrequenz gleich der Eigenfrequenz ist.

Was ist anregungsfrequenz?

Bei dieser Anregungsfrequenz wird die in der Schwingung gespeicherte Energie maximal. Bei höherer Anregungsfrequenz steigt die Verzögerung weiter an. Bei Anregung weit über der Resonanzfrequenz schwingt das System fast in Gegenphase zur anregenden Kraft.

Was versteht man unter Resonanzfrequenz?

Bei Resonanzfrequenz stimmt die Eigenfrequenz eines schwingenden Systems mit der Frequenz der zugeführten Energie überein. Im Resonanzfall wird die Auslenkung der Schwingung größer. In der Akustik bedeutet eine höhere Amplitude von Schallwellen einen höheren Schalldruck und damit eine größere Lautstärke.

Was ist eine resonanzkurve?

Die Abhängigkeit der Amplitude A der erzwungenen Schwingung von der Erregerfrequenz f wird durch die Resonanzkurve dargestellt (Abb.). Als Beispiel betrachten wir ein senkrecht aufgehängtes Federpendel, auf dessen oberes Ende periodisch eine Kraft einwirkt.

Was sind resonanzerscheinungen?

Bei schwacher Dämpfung können die Amplituden einzelner Schwingungen sehr groß werden, Übertragungsfaktoren, Impedanzen oder Admittanzen nehmen extreme Werte an. Diese Gruppe von Erscheinungen nennen wir Resonanzerscheinungen.

Was ist eine Resonanz Akustik?

Resonanz (lat. resonare, widerhallen) ist in Physik und Technik, also auch in der Akustik, das verstärkte Mitschwingen eines schwingungsfähigen Systems. Resonanzen werden in der Technik oft ausgenutzt oder absichtlich vermieden. ...

Was ist ein RLC Kreis?

RLC-Serienschwingkreis. Ein elektrischer Schwingkreis besteht aus einer Spule und einem Kondensator, die entweder in Reihe oder parallel geschaltet sind. Beide Bauteile können Energie speichern. Der Kondensator speichert elektrische Energie und die Spule magnetische Energie.

Warum darf man nicht im Gleichschritt über eine Brücke gehen?

Den Brückenkonstrukteuren war auch bekannt, dass Menschen in Gleichschritt – wie etwa eine Soldatentruppe – für gefährliche Schwingung bei einer Brücke sorgen können. ... Diese Schwingung führt nun dazu, dass auch andere Fußgänger ihre Bewegung ändern und zwar so, dass sie die Schwingung verstärken.