Erzwungene, gedämpfte Schwingung beim Federpendel

Schwingungsvorgänge bei erzwungenen Schwingungen sind recht komplex. Damit Sie sich solche Schwingungsverläufe einmal ansehen können, steht Ihnen hier wieder eine Simulation zur Verfügung. 

Die Aufhängung eines Federpendels (roter Kreis) wird - beispielsweise von Hand - in senkrechter Richtung hin und her bewegt, wobei diese Bewegung harmonisch ist, also durch eine Kosinusfunktion beschrieben werden kann. Die auf diese Weise verursachten Schwingungen des Federpendels bezeichnet man als erzwungene Schwingungen.

• Der Reset-Button bringt das Federpendel in die Ausgangsposition.
• Mit den beiden anderen Buttons kann man die Simulation starten bzw. unterbrechen und wieder fortsetzen.
• Wählt man die Option "Zeitlupe", so erfolgt die Bewegung verlangsamt, und zwar um den Faktor 5.
• Die Federkonstante, die Masse des Pendelkörpers, die Dämpfungskonstante und die Kreisfrequenz der erregenden Schwingung lassen sich mit Hilfe der Eingabefelder in gewissen Grenzen variieren.
• Mit den Radiobuttons rechts unten kann man eines von drei Diagrammen auswählen:
• Elongation (Auslenkung) von Erreger und Resonator in Abhängigkeit von der Zeit.
• Amplitude der Resonatorschwingung in Abhängigkeit von der Kreisfrequenz des Erregers.
• Phasenunterschied zwischen Erreger- und Resonatorschwingung in Abhängigkeit von der Kreisfrequenz des Erregers
• Starten Sie die Simulation und beobachten Sie den Schwingungsverlauf. Benutzen Sie dazu alle drei Diagramtypen.
• Sie können die Eigenfrequenz durch die Veränderung der Werte für Masse und Federkonstanten festlegen.
• Sie können die Erregerfrequenz direkt eingeben.
• Untersuchen Sie den Schwingungsverlauf in der Nähe der Resonanz. Wann kommt es zur Resonanzkatastrophe?