Das Federpendel
Das war jetzt doch vielleicht etwas viel Theorie!
Um uns das bisherige weiter zu verdeutlichen schauen wir uns als Beispiel das
Federpendel an.
Das Federpendel besteht aus einer Masse die an einer Feder
hängt, die wiederum an einer Aufhängung angebracht
ist. Wird die Masse aus der Ruhelage ausgelenkt,
schwingt sie um dei Ruhelage des Systems.
Probieren Sie es einmal mit dieser Simulation
aus.
Sie sollten dabei folgende Zusammenhänge überprüfen, indem Sie
folgende Aufgaben bearbeiten:
- Für m=1
und k=1
lenken Sie die Feder auf A=1
aus.
- Beobachten Sie wie die Feder schwingt. Wenn Sie eine Stoppuhr zur Hand
haben messen sie die Zeit für 10 Schwingungen und berechnen
Sie die Frequenz f. Falls Sie keine Stoppuhr zur Hand haben, können
Sie mit einer Uhr eine Schätzung vornehmen.
- Wiederholen Sie das Experiment für Werte A=1,
A=2,k=1
,k=4 , m=1
und m=4.Variieren
Sie jeweils nur einen Wert.
- Versuchen Sie herauszufinden, wie die verschiedenen Werte die Frequenz
des Federpendels beeinflussen.
- Hinweis: Sie können den Zusammenhang zwschen den einzelnen Parametern
und der Frequenz auch aus der Gleichung (2) ersehen. Aber Probieren
geht ja bekanntlich über Studieren!!!