Was ist eine mechanische schwingung?
Gefragt von: Herr Prof. Dr. Gustav Klemm B.Eng. | Letzte Aktualisierung: 20. August 2021sternezahl: 4.4/5 (59 sternebewertungen)
Unter einer mechanischen Schwingung ist eine zeitlich periodische Bewegung eines Körpers um eine Gleichgewichtslage (Ruhelage). Voraussetzung dafür ist eine rücktreibende Kraft in Richtung Gleichgewichtslage.
Wo treten die mechanische Schwingung auf?
Beispiele für mechanische Schwingungen
Der schwingungsfähige Körper ist bei der Schaukel der Sitz mit dem darauf befindlichen Kind. Eine Schwingung kommt zustande, wenn die Schaukel aus ihrer Ruhelage ausgelenkt wird. Das kann man durch Anschieben von außen oder durch geschickte Körperbewegungen erreichen.
Welche Arten von mechanischen Schwingungen gibt es?
Mechanische Schwingungen können nach der Art der Energiezufuhr und nach der Form der Schwingungen unterschieden werden. ungedämpften und gedämpften Schwingungen.
Wie nennt man schwingende Körper?
Eine Schwingung ist eine zeitlich periodische Änderung physikalischer Größen. Damit überhaupt eine mechanische Schwingung entsteht, müssen folgende Voraussetzungen erfüllt sein: Es müssen schwingungsfähige Körper oder Teilchen vorhanden sein. Sie werden auch als Schwinger oder Oszillatoren bezeichnet.
Wie kann eine mechanische Schwingung beschrieben werden?
Eine mechanische Schwingung ist eine zeitlich periodische Bewegung eines Körpers um eine Ruhelage. Alles, was akustisch mit den Ohren wahrgenommen werden kann, ist Schall. Schall geht von Schallquellen aus. Mechanische Schwingungen und Wellen können wir an Teichen und Seen beobachten.
Mechanische Schwingungen (Grundlagen) | Physik Tutorial
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Was ist in der Physik eine mechanische Schwingung?
Eine Schwingung entspricht allgemein einer zeitlich periodischen Änderung einer physikalischen Größe. Mechanische Schwingungen im Speziellen beschreiben Vorgänge, bei denen sich ein Körper regelmäßig um eine Gleichgewichtslage („Ruhelage“) bewegt.
Wann ist eine mechanische Schwingung harmonisch?
Eine Schwingung heißt harmonische Schwingung, wenn sie eine der folgenden Bedingungen erfüllt. ... Die rücktreibende Kraft auf den schwingenden Körper ist entgegengesetzt gerichtet und betraglich proportional zur Auslenkung des Körpers aus der Ruhelage, kurz Frück(y)=−k⋅y.
Was ist ein schwingender Körper Physik?
Lineares Kraftgesetz. Erfährt ein schwingender Körper eine rücktreibende Kraft, die entgegengesetzt gerichtet und betraglich proportional zur Auslenkung des Körpers aus der Ruhelage ist (lineares Kraftgesetz, kurz Frück(x)=−k⋅x), so wird seine Bewegung durch eine Zeit-Orts-Funktion wie z.B. x(t)=ˆx⋅sin(ω⋅t) beschrieben ...
Was versteht man unter einer Amplitude?
Die Amplitude ist die Auslenkung (Elongation) einer periodischen Funktion oder allgemein eines zeitabhängigen Signals. ... Die Amplitude tritt dann als maximale Auslenkung von Schwingungen oder Wellen auf.
Was versteht man unter dem Begriff Resonanz?
Resonanz (von lateinisch resonare „widerhallen“) ist in Physik und Technik das verstärkte Mitschwingen eines schwingfähigen Systems, wenn es einer zeitlich veränderlichen Einwirkung unterliegt.
Welche Merkmale gehören zur Charakteristik mechanischer Schwingungen?
Schwingungen kann man mit den physikalischen Größen Auslenkung (Elongation), Amplitude, Schwingungsdauer (Periodendauer) und Frequenz beschreiben. Diese vier Größen sind in der nachfolgenden Übersicht genauer charakterisiert.
Welche Schwingungen gibt es im Alltag?
Schwingungen kommen in vielfältiger Weise in der Natur und in unserem Alltag vor. Beispiele für Schwingungen: Schaukel, Pendel einer Uhr, Federschwingung, Schwingung einer Stimmgabel, Schwingung einer Gitarrensaite…
Was gibt die Amplitude einer Schwingung an?
Dabei kann die Auslenkung in positive oder negative y-Richtung angegeben werden. Die Amplitude ist der Betrag der maximalen Auslenkung in y-Richtung. Bei der harmonischen ungedämpften Schwingung ist die Amplitude konstant, d.h. der Abstand von der Ruhelage ist für beide Umkehrpunkte gleich groß.
Wo kommen gedämpfte Schwingungen vor?
Gedämpfte und ungedämpfte Schwingungen
Man nennt sie daher gedämpfte Schwingungen. Die Dämpfung beim Federpendel resultiert aus der inneren Reibung innerhalb der Feder, Reibung bei der Aufhängung sowie Luftreibung.
Wann treten Schwingungen auf?
Definition: Schwingungen
Eine mechanische Schwingung tritt auf, wenn der Körper aus der Gleichgewichtslage ausgelenkt (entfernt) wird. Die rücktreibende Kraft versucht den Körper wieder in die Gleichgewichtslage zurück zu bewegen. ... Ein Alltagsbeispiel für Objekte bei denen Schwingungen auftreten, sind Schaukeln.
Wo sind Schwingungen unerwünscht?
Unerwünschte Resonanz dagegen ist das Mitschwingen von Fundamenten bei Maschinen, von Brücken, von Autoteilen oder Fensterscheiben oder das Mitschwingen von hohen Gebäuden oder Türmen. Tritt dort Resonanz auf, so können die Amplituden der Schwingungen so groß werden, dass Schäden oder gar Zerstörungen auftreten.
Was versteht man unter Frequenz und Amplitude?
Die Amplitude ist die maximale Auslenkung einer Schwingung. Die kleinste Auslenkung einer Schwingung nennt man Amplitude. ... A3 Die Frequenz gibt an, wieviele Schwingungen beispielsweise eine Stimmgabel in einer Sekunde durchführt.
Wie wird eine Amplitude gemessen?
Aus der "Encyclopedia Britannica": Für eine Transversalwelle, wie die Welle auf einer gezupften Saite, wird die Amplitude durch die maximale Verschiebung eines Punktes auf der Schnur aus ihrer Position gemessen, wenn die Saite im Ruhezustand ist.
Wie misst man eine Amplitude?
Gut, hier eine Erklärung in einfachen Worten: die Amplitude ist die „Höhe“ einer Schwingung, also der halbe Abstand von Hoch- und Tiefpunkt. Die Sinus-Funktion, die (das weißt du bereits) immer zwischen +1 und -1 schwingt, hat also eine Amplitude von genau 1. Angabe: Gegeben ist die Funktion y = 5 * sin(x).
Was ist ein Oszillator einfach erklärt?
Ein Oszillator ist ein einfaches schwingungsfähiges System, das sich um seine Ruhelage bewegt. Wenn diese Bewegung sinusförmig und die Rückstellkraft linear ist, wird das System als harmonischer Oszillator bezeichnet.
Was ist die rücktreibende Kraft?
Erfährt ein schwingender Körper eine rücktreibende Kraft, die entgegengesetzt gerichtet und betraglich proportional zur Auslenkung des Körpers aus der Ruhelage ist (lineares Kraftgesetz, kurz Frück(x)=−k⋅x), so wird seine Bewegung durch eine Zeit-Orts-Funktion wie z.B. x(t)=ˆx⋅sin(ω⋅t) beschrieben.
Was ist ein Umkehrpunkt Physik?
Diejenigen Orte dagegen, an denen der schwingende Körper seine Bewegungsrichtung umkehrt, an denen er somit ruht und die Geschwindigkeit v=0 besitzt, bezeichnet man als Umkehrpunkte.
Ist die Schwingung eines Federpendels harmonisch?
Das Federpendel wird auch als Federschwinger bezeichnet und kann als eine harmonische Schwingung aufgefasst werden. Dabei besteht das Pendel aus einer Schraubenfeder und einer daran befestigten Masse.
Wann ist ein Oszillator harmonisch?
Nach einem Anstoß von außen schwingt ein harmonischer Oszillator sinusförmig (= harmonisch) um seine Ruhelage, wobei die Schwingungsdauer unabhängig von der Größe der Auslenkung ist. ... Beispiele für harmonische Oszillatoren sind Federpendel, elektrische Schwingkreise und Stimmgabeln.
Wie beweist man eine harmonische Schwingung?
- Die Rückstellkraft hängt linear von der Auslenkung ab. F(y)=−Dy.
- Der zeitliche Verlauf der Auslenkung ist sinusförmig. y(t)=ˆysin(ωt)
- Das Zeigermodell ist zur Beschreibung geeignet.
- Die Differentialgleichung ¨y=−αy. ist erfüllt.