zum Directory-modus

Gekoppelte Schwingungen

Gekoppelte Pendel mit unterschiedlichen Massen

Mit den bisherigen Überlegungen lassen sich Moleküle beschreiben, die aus zwei gleichartigen Atomen aufgebaut sind. Oft haben wir es aber mit Molekülen zu tun, die aus unterschiedlichen Atomen mit unterschiedlichen Massen aufgebaut sind. Betrachten wir also nun ein gekoppeltes schwingendes System aus zwei unterschiedlichen Massen.

Arbeitsauftrag

Welche Erwartungen haben Sie bezüglich einer gekoppelten Schwingung von einer Masse m und einer Masse M = 2 m ? Die größere Masse soll aus der Ruhelage ausgelenkt werden.

  • Beschreiben Sie qualitativ, welchen Bewegungsverlauf Sie vermuten!
  • Welche Erwartungen haben Sie an die Frequenzen der Schwingungen der beiden Massen?
  • Wie verhalten sich die Amplituden der beiden Schwingungen?
  • Testen Sie Ihre Vorhersagen mit Hilfe des JPAKMA-Projekts!
Abb.1
JPAKMA-Projekt "Gekoppelte Pendel mit unterschiedlichen Massen"

Die Frequenz der kleineren Masse ist immer größer als die der größeren Masse. Deshalb schwingen die beiden Pendel manchmal in Phase und manchmal gegenphasig. Die Amplituden der Einzelschwingungen variieren, jedoch sind beide immer größer als Null. Die Energie wandert also nicht komplett zwischen den beiden Schwingungen hin und her.

Lösung zeigenLösung ausblenden
Seite 5 von 10