Erzwungene Schwingungen
Aufgaben zum Themengebiet "Erzwungene Schwingungen"
- Aufgabe
Wie läuft eine erzwungene Schwingung ab? Beschreiben Sie den Vorgang, indem Sie die folgenden Teile in die richtige Reihenfolge bringen!a) Einschwingvorgang b) Schwingung mit Frequenz c) Schwingung mit Erregerfrequenz d) Einwirkung einer äußeren Kraft
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- Arbeitsauftrag
Stellen Sie sich folgende Situation vor: Während einer Autofahrt hören Sie ein Geräusch, eine Schwingung am Armaturenbrett, ein Klappern. Nachdem Sie ein Buch darauf gelegt haben, verschwindet das Geräusch. Was haben Sie im physikalischen Sinn verändert?
- Arbeitsauftrag
Wie kann man verhindern, dass ein schwingendes Glas, das von einer Opernsängerin besungen wird, bricht?
- Aufgabe
Wir stellen uns eine schwingende Masse vor. Diese regen wir nun mit einer Frequenz an, die weit oberhalb der Eigenfrequenz des Systems liegt. Wie verhalten sich Amplitude und Phase der erzwungenen Schwingung? Welche der folgenden Aussagen treffen zu?
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Betrachten Sie die Schwingungsdifferenzialgleichung und überlegen Sie sich, welche Terme man für extreme Situationen vernachlässigen kann.
Zusatzfrage: Welche der obigen Antwortmöglichkeiten sind bei Anregung mit sehr kleiner Frequenz richtig? Welche qualitative Begründung können Sie geben?
- Aufgabe
Was bedeutet im Allgemeinen Resonanzfrequenz, wobei im Folgenden die Amplitude, die Frequenz der gedämpften Schwingung, die Eigenfrequenz der Schwingung und die Dämpfung bezeichnen?
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Zusatzfragen: Wovon hängt die Resonanzfrequenz einer angeregten Schwingung ab? Was passiert, wenn man mit der Resonanzfrequenz näher an die Eigenfrequenz des schwingenden Systems kommt, was, wenn man weiter weg geht?
- Arbeitsauftrag
Was bedeutet Resonanzkatastrophe?