8 Januar 2003 Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 1 1 Vorlesung 21: Roter Faden: Heute: Erzwungene...
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8 Januar 2003 Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 1Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 1
Vorlesung 21:
Roter Faden:
Heute: Erzwungene Schwingungen Resonanzen
Gekoppelte Schwingungen Schwebungen
Versuche: Computersimulation, Pohlsches Rad,
Film Brücke, gekoppelte Pendel, Rotationsschwingung
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8 Januar 2003 Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 2Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 2
x(t)=A et Einsetzen in mx+bx+kx=0 ergibt:
m2 + b +k =0 oder = -b/2m 1/(2m)(b2-4mk)
x(t) = A e –bt/2m e (b2/4m2-k/m) t =A e –t e i t
= 1/(2m) (4mk-b2) =(02- 2)
0= k/m =b/2m=1/ Q= 0
Physikalische Lösung immer Realteil der komplexen Zahl:
x(t) = A e –t cos t (Anfangsphase 0 gesetzt)
Gedämpfte Schwingungen
Gedämpfte Schwingungen beschrieben durchexponentieller Abfall der Amplitude
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8 Januar 2003 Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 3Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 3
Erzwungene Schwingungen
(inhomogene DG hat gleiche Lösungen wie homogene DG + spezielle Lösung)
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Erzwungene Schwingungen
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Erzwungene Schwingungen
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Erzwungene Schwingungen
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F0cost
Versuch: Pohlsches Rad
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8 Januar 2003 Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 8Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 8
Gekoppelte Schwingungen, z.B. Atome
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Gekoppelte Schwingungen
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Versuch: Gekoppelte Pendelschwingungen
Schwebungen treten überallauf, wenn Schwingungsamplitudenmit leicht unterschiedlichen Frequenzen addiert werden.
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Schwebung bei gekoppelten Pendeln
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Resonanzen bei erregten Schwingungen
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8 Januar 2003 Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 13Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 13
Lissajous Figuren
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8 Januar 2003 Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 14Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 14
Versuch: Lissajous Figuren
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8 Januar 2003 Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 15Physik I, WS 03/04, Prof. W. de Boer 15
Zum Mitnehmen
Erzwungene Schwingungen führen zu Resonanzen
Schwingungenunterschiedlicher Frequenzen führen zu Schwebungen