Physik Schwingungen

• Was ist eine mechanische Schwingung?


  Eine mechanische Schwingung ist eine periodische Bewegung um eine Ruhelage.
• Wie nennt man die Abweichung von der Ruhelage?

  Die Abweichung von der Ruhelage nennt man Auslenkung.
• Welche Begriffe sind wichtig für mechanische Schwingungen?

  • Ruhelage
  • Auslenkung
  • Schwingungsdauer
  • Frequenz
• Was sind die Voraussetzungen für das Zustandekommen einer mechanischen Schwingung?

  Ein System, Auslenkung aus der Ruhelage und eine rückstellende Kraft.
• Was bewirkt die rückstellende Kraft in einer mechanischen Schwingung?

  Sie wirkt nach der Auslenkung und bringt das System in die Ruhelage zurück.
• Was beschreibt die Formel W=2π/T?

  Die Formel beschreibt die Beziehung zwischen der Winkelgeschwindigkeit W und der Schwingungsdauer T.
• Was sind die Größen und Formeln für harmonische/periodische Schwingungen?

  • Max. Auslenkung: y, Einheit: m
  • Amplitude: y_m, Einheit: m
  • Schwingungsdauer: T, Einheit: s, Formel: T=2π/ω
  • Frequenz: f, Einheit: Hz, Formeln: f=1/T = ω/2π
• Was passiert bei Resonanz in einem Schwingungssystem?

  Die Frequenz des erzwungenen Schwingers ist gleich der Eigenfrequenz des ungedämpften Schwingers.
• Was geschieht mit der Amplitude in der Nähe der Resonanzfrequenz?

  Die Amplitude nimmt stark zu.
• Welche Rolle spielt die Resonanzkatastrophe bei Schwingungen?

  Sie spielt eine große Rolle und kann zu erheblichen Schäden führen.
• Was bleibt gleich, auch wenn Resonanz auftritt?

  Die Periode bleibt gleich.
• Was ist die Formel zur Berechnung der Schwingungsdauer T?

  T = 2x√(l/g)
• Was beschreibt die Formel f = 1/T?

  Die Formel beschreibt die Beziehung zwischen Frequenz f und Schwingungsdauer T.
• Was sind die Unterschiede zwischen ungedämpften und gedämpften Schwingungen?

  • Ungedämpfte Schwingungen:
  • Unendliche Dauer
  • Keine Energieverluste
  • Gedämpfte Schwingungen:
  • Endliche Dauer
  • Energieverluste
• Was ist eine Eigenschwingung?

  Ein Vorgang, der selbst mit mehr oder weniger großer Energie für immer schwingen kann.
• Was ist eine erzwungene Schwingung?

  • Ein Körper wird durch eine äußere Kraft mit der Frequenz f angeregt.
  • Die Schwingung hat die Frequenz f der Erregerkraft.
• Von was hängt die Eigenfrequenz eines Systems ab?

  Die Eigenfrequenz ist abhängig von den Bauteilen des Systems.
• Was geschieht mit der Erregerfrequenz in einer erzwungenen Schwingung?

  Die Erregerfrequenz passt sich der Eigenfrequenz an.
• Was ist eine mechanische Welle?

  Eine mechanische Welle ist die Ausbreitung einer mechanischen Schwingung im Raum.
• Wie erfolgt die Ausbreitung einer mechanischen Welle?

  Durch Übertragung von Energie durch die Teilchen einer elastischen Umgebung.
• Was sind die Nebenbedingungen für das Fortpflanzen von Wellen?

  • Elastisches Medium
  • Energieträger
  • Anregungsquelle
  • Ausbreitungsrichtung
• Was beschreibt die Formel v = f * λ?

  Die Formel beschreibt die Beziehung zwischen Ausbreitungsgeschwindigkeit v, Frequenz f und Wellenlänge λ.
• Wie berechnet man die Ausbreitungsgeschwindigkeit v einer Welle mit f = 1 Hz und λ = 1 cm?

  v = f * λ = 1 Hz * 1 cm = 1 cm/s.
• Wie berechnet man die Frequenz f, wenn v = 100 m/s und λ = 1 m?

  f = v / λ = 100 m/s / 1 m = 100 Hz.
• Was besagt das Reflexionsgesetz?

  d = d' (der Einfallswinkel ist gleich dem Reflexionswinkel).
• Was ist Interferenz in Bezug auf Wellen?

  • Interferenz ist die Überlagerung von Wellen.
  • Sie kann konstruktiv oder destruktiv sein.
• Was ist der Unterschied zwischen konstruktiver und destruktiver Interferenz?

  Konstruktive Interferenz verstärkt die Welle, destruktive Interferenz schwächt sie ab.