Lösung
a) Bei dieser Schwingung handelt es sich um eine harmonische Schwingung eines Fadenpendels mit kleiner Auslenkung. Daher wissen wir:
Also schwingt das Auto in 10 s mal hin und her.
b) Diese Bewegung ist mit der des Fadenpendels aus Aufgabe a) vergleichbar:
Beim Fadenpendel wirkt eine rücktreibende Kraft als Komponente der Gewichtskraft, die die Bewegung verursacht. Des Weiteren wirkt die zweite Komponente der Gewichtskraft der Zugkraft des Fadens entgegen. Fährt das Auto in der Schale, so wirkt bei gleicher Auslenkung die gleiche rücktreibende Kraft . Die zweite Komponente der Gewichtskraft wirkt hier der durch die Schale auf den Wagen wirkenden Normalkraft entgegen. Daher beträgt auch hier die Schwingungsdauer:
Das Auto fährt in 10 s genauso oft hin und her wie in Aufgabe a).