Die Uhr geht etwas schneller. Mit einer Stellschraube am unteren Ende des Pendels kann die Periodendauer geringfügig verlängert werden, so dass die Uhr wieder richtig geht. 10. Ein Fadenpendel mit einer bestimmten Frequenz wird auf den Mond gebracht. Harmonische Schwingungen und stehende Wellen. Ist dort seine Frequenz größer, gleich oder kleiner als auf der Erde? Begründen Sie. Ausführliche Lösung Auf dem Mond ist die Gravitationskonstante g geringer als auf der Erde. Das bedeutet, die Periodendauer des Pendels ist dort größer. Die Frequenz, mit der das Pendel schwingt, ist geringer als auf der Erde. Das Pendel schwingt auf dem Mond langsamer als auf der Erde. Hier finden Sie die Theorie: Harmonische Schwingungen hier die Aufgaben und hier eine Übersicht über weitere Beiträge aus der Oberstufenphysik.
Unter einer harmonischen Schwingung versteht man eine Schwingung, die vollständig mit der Sinus- bzw. Kosinusfunktion beschrieben werden kann. Dazu gehört das einfache Fadenpendel, das trotz der starken Vereinfachung eine gute Vorstellung davon gibt, mit welchen mathematischen Problemstellungen Ingenieur:innen in der Praxis oft konfrontiert werden. Oft haben die Differentialgleichungen eine Lösung der Form \[y(t) = y_0 \cdot \sin \left( {\omega \cdot t} \right). Harmonische Schwingung - Alles zum Thema | StudySmarter. \] Aufgabe 1: Fadenpendel ¶ Nutzen Sie Matlab/Octave, um das Verhalten eines Fadenpendels zu simulieren. Stellen Sie dazu zunächst mit Stift und Papier die zu lösende Differentialgleichung auf. Tipp: Vielleicht hilft Ihnen die Energieerhaltung oder das dynamische Kräftegleichgewicht (D'Alembert) bei der Herleitung! Nun stehen wir vor der Herausforderung ein zeitkontinuierliches Problem mit unseren endlichen Ressourcen zu lösen! Wie gelingt uns dies? Und wie können wir eine diskrete Zeit in Matlab ausdrücken? Tipp: Vielleicht kommen wir mit dieser Funktion einen Schritt näher?
y(t) = ymax · sin( · t) (Achtung: Taschenrechner auf RAD einstellen! ) Für t = 0, 6 s ergibt sich: y(t) = 12 cm · sin( · 0, 6s) = 0 cm Der Sinusterm ergibt 0, also erhält man auch für die Auslenkung den Wert y = 0. Der Oszillator befindet sich also in der Ruhelage. Das ist auch logisch, denn die Zeit t = 0, 6 s entspricht genau der halben Schwingungsdauer. Für t = 1 s ergibt sich: y(t) = 12 cm · sin( · 1s) = -10, 39 cm Der Sinusterm ergibt nun den Wert -0, 866. Multipliziert mit der Amplitude von 12 cm erhält man für die Auslenkung den Wert y = -10, 39 cm. Der Oszillator befindet sich also bei y = -10, 39 cm, also 10, 39 cm unterhalb der Ruhelage, da in der Aufgabenstellung "oben" als positive y-Richtung vorgegeben war. Für t = 1, 5 s ergibt sich: y(t) = 12 cm · sin( · 1, 5s) = 12 cm Der Sinusterm ergibt den Wert 1. Harmonische schwingung aufgaben lösungen kursbuch. Die Auslenkung entspricht also der Amplitude: y = ymax. Der Oszillator befindet sich bei der maximalen Auslenkung 12 cm oberhalb der Ruhelage, also im oberen Umkehrpunkt. Hinweis: Die Auslenkung kann Werte zwischen ymax und -ymax annehmen.
1. Die Pendeluhr a)Was muss man tun, wenn eine Pendeluhr zu schnell geht? b)Ändert sich ihr Zeittakt, wenn die Amplituden des Pendels immer kleiner werden? c)Wie muss man verfahren, damit das Pendel mit halber Frequenz schwingt? Ausführliche Lösung a) Wenn die Pendeluhr zu schnell geht, muss man die Pendellänge vergrößern. Das lässt sich in den meisten Fällen durch eine Einstellschraube am unteren Ende des Pendels erreichen. Dadurch wird die Periodendauer der Schwingung vergrößert. b) Die Verringerung der Amplituden haben keinen Einfluss auf die Periodendauer und damit auf den Zeittakt. Harmonische schwingung aufgaben lösungen arbeitsbuch. Die Periodendauer der harmonischen Schwingung ist nur von der Pendellänge l und der Gravitationskonstante g abhängig. c) Für die Frequenz der harmonischen Schwingung gilt: Die halbe Frequenz wird bei einer vierfachen Pendellänge erreicht. 2. Ein Fadenpendel schwingt mit der Periodendauer T 1 = 1, 91 s. Wenn man den Faden um 130 cm verlängert, erhöht sich die Periodendauer auf 2, 98 s. Berechnen Sie aus diesen genau messbaren Angaben die Fallbeschleunigung für den Ort, an dem das Pendel schwingt.
Ausführliche Lösung Die Fallbeschleunigung am Messort beträgt etwa 9, 809 m/s 2. 3. Der Kammerton A' hat die Frequenz f = 440 Hz. Heute stimmt man Instrumente häufig mit der Frequenz 443 Hz. Berechnen Sie jeweils die Periodendauer und vergleichen Sie. Ausführliche Lösung Die Periodendauer wird mit steigender Frequenz geringer. 4. Hängt man einen Körper der Masse m = 600 g an eine Schraubenfeder, so wird sie um 12 cm verlängert. Mit welcher Frequenz schwingt dieses Federpendel? Ausführliche Lösung Das Federpendel schwingt mit einer Frequenz von etwa 1, 439 Hz. 5. Ein Fadenpendel braucht für 8 Perioden 10 Sekunden. Harmonische schwingung aufgaben lösungen. a)Wie groß ist die Periodendauer T? b)Wie groß ist die Zahl der Perioden in 1 s? c)Welche Frequenz hat das Pendel? Ausführliche Lösung a) Die Periodendauer beträgt 1, 25 Sekunden. b) Die Zahl der Perioden pro Sekunde beträgt 0, 8/s. c) Das Pendel schwingt mit einer Frequenz von 0, 8 Hz. 6. Wie lang muss ein Fadenpendel sein, dass an der Erdoberfläche ( g = 9, 81 m/s 2) bei kleiner Amplitude mit der Periodendauer T = 1 s schwingt?
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Von den Genen, die sich bei ihr im Laufe der Evolution deutlich schneller oder langsamer verändert haben als bei Bewohnern tropischer Gewässer, spielen etliche eine Rolle beim Energiestoffwechsel und der Regulation des Körpergewichts. Einst zu Hause in Flachwasserzonen des Nordpazifiks Mit einer bis zu zehn Zentimeter dicken Fettschicht in der Unterhaut konnte sich Stellers Seekuh einerseits vor Auskühlung schützen. Andererseits legte sie damit Energiereserven für Zeiten an, in denen es für sie wenig oder gar nichts zu fressen gab. Nilamrut - Im Bann der Ringe - Andrea Bielfeldt - Google Books. Steller war aufgefallen, dass die massigen Seekühe im Winter deutlich abgemagert sind. Kein Wunder, denn nach seinen Beobachtungen stand hauptsächlich Seetang auf ihrem Speiseplan. Dabei handelte es sich um Braunalgen mit biegsamen Stielen, die sich mit wurzelartigen Verzweigungen an Felsen verankern. Aus den Stängeln sprießen – wie beispielsweise auch bei dem in Nord- und Ostsee heimischen Palmentang – meterlange blattähnliche Auswüchse. Die Blätter des Drachentangs (Eularia fistulosa), der an den Küsten des westlichen Nordpazifiks regelrechte Tangwälder bildet, werden sogar bis zu 25 Meter lang.