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Warum hört eine Feder auf zu schwingen?

Gefragt von: Felicitas Haase  |  Letzte Aktualisierung: 22. September 2022
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Versuch: Federpendel
Durch Reibung verliert die Schwingung an Energie, dadurch pendelt das Gewicht immer näher um die Ruhelage herum und hört schließlich auf zu schwingen. Das Gewicht pendelt gleichmäßig um die Ruhelage.

Warum schwingt ein Federpendel?

Der Pendelkörper des Federpendels wird ein Stück aus der Gleichgewichtslage ausgelenkt, festgehalten und dann losgelassen. In der Folge führt der Pendelkörper eine harmonische Schwingung aus.

Was beeinflusst die schwingungsdauer?

Die Schwingungsdauer ist hier sowohl von der Entfernung von der Radachse (Radius) als auch von der Masse abhängig. Je größer der Radius und das Gewicht sind, desto kleiner ist die Schwingungsdauer. Bei einer größeren Auslenkung hat sich eine längere Schwingungsdauer ergeben.

Warum hängt die Schwingungsdauer von der Länge ab?

Die Schwingungsdauer (Periodendauer) eines Fadenpendels hängt von seiner Länge und dem Ort ab, an dem es sich befindet. Sie ist umso größer, je größer die Länge des Pendels ist. Beachte: Die Länge des Pendels ist der Abstand zwischen dem Aufhängepunkt und dem Schwerpunkt des schwingenden Körpers (Pendelkörpers).

Warum kommt ein Fadenpendel nach einiger Zeit zum Stillstand?

Die auf und ab Bewegung kommt wegen Reibungsverlusten nach einiger Zeit zum Stillstand, weil die Reibung die Bewegung abbremst.

Federpendel / Hookesches Gesetz - Harmonische Schwingungen - REMAKE

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Warum schwingt ein Pendel nicht unendlich?

Da Pendel in der Realität immer mehr als infinitesimal ausgelenkt werden, verhalten sie sich nichtlinear, d. h., Schwingungen mit endlicher Amplitude sind anharmonisch. Die Lösung der allgemeinen Differentialgleichung erfordert den Einsatz elliptischer Funktionen und elliptischer Integrale.

Warum ist die Schwingungsdauer nicht von der Amplitude abhängig?

Hängt die Schwingungsdauer auch von der Amplitude ab? Bei größerer Amplitude muss die Masse schließlich einen größeren Weg zurücklegen. Andererseits ist bei größerer Auslenkung die Kraft auf die Masse größer, was zu einer größeren Beschleunigung und zu größeren Geschwindigkeiten führt.

Wie beeinflusst die Masse der Feder die schwingungsdauer?

An der Formel kann festgestellt werden, dass je größer die Masse ist, desto größer ist die Schwingungsdauer. Genauso gilt, je größer die Richtgröße, desto kleiner wird die Schwingungsdauer.

Warum schwingt ein Fadenpendel?

Die Bewegung eines Fadenpendels wird - wie bei allen Schwingungen - durch eine rücktreibende Kraft ü ü F → r ü c k verursacht, die auf den Pendelkörper in Richtung der Ruhelage wirkt.

Was beeinflusst ein Fadenpendel?

Die Schwingungsdauer eines Fadenpendels hängt also von der Länge des Fadens sowie der Fallbeschleunigung g ab. Die Fallbeschleunigung bestimmt die Gewichtskraft, die auf eine bestimmte Masse wirkt und damit die Rückstellkraft.

Welche Kräfte wirken bei einer Federschwingung?

Bei einem Federschwinger wird ständig potenzielle in kinetische Energie umgewandelt und umgekehrt. Durch Reibung verringert sich die mechanische Energie allmählich. Die rücktreibenden Kräfte sind jeweils elastische Kräfte der Feder bzw. die Gewichtskraft (Bild 2).

Warum hängt die schwingungsdauer nicht von der Auslenkung ab?

Da die Auslenkung bei einer Schwingung nicht konstant ist sondern sich ständig ändert, muss sich auch die Kraft ständig ändern.

Warum wird ein Pendel langsamer?

Im Groben wird dies über die Einstellung der Länge des Pendels gemacht, dies bedeutet, dass die Pendellinse zum Verkürzen des Pendels und damit zum Beschleunigen der Uhr nach oben verschoben werden muss. Ein Verschieben nach unten bewirkt demnach ein langsamer schwingendes Pendel.

Was ist die Frequenz einer Feder?

Methode. Die Eigenfrequenz des Federpendels ist umso größer, je größer die Federkonstante der Schraubenfeder ist. Die Eigenfrequenz des Federpendels ist umso größer, je kleiner seine Masse ist.

Was ist die Auslenkung einer Feder?

Die Auslenkung einer Feder besagt, um welche absolute Länge sich eine Feder verlängert, wenn man ein bestimmtes Gewicht an sie hängt. Bedingung ist, dass die Feder nicht überdehnt.

Wie hängen schwingungsdauer und Frequenz zusammen?

Frequenz und Schwingungsdauer

Sie hängen eng miteinander zusammen. Die Frequenz gibt die Anzahl der schwingungen je Sekunde an. Die Schwingungsdauer, auch Periodendauer genannt, ist die Zeitdauer für eine vollständige Schwingung, also für ein einmaliges Hin- und Herschwingen.

Wie Länge kann ein Pendel schwingen?

Eine Eigenschaft des Schwerependels ist, dass seine Schwingungsdauer nur von der Länge des Fadens (genauer: dem Abstand zwischen Aufhängung und Schwerpunkt des Pendelkörpers), nicht aber von der Art, Gestalt oder Masse des Pendelkörpers abhängt; auch fast nicht von der Größe der maximalen Auslenkung, vorausgesetzt, ...

Was sind Schwingungen einfach erklärt?

Als Schwingung bezeichnet man in der Mechanik eine zeitlich periodische Bewegung eines Körpers um eine Gleichgewichtslage (Ruhelage). Eine Schwingung entsteht immer, wenn ein Körper aus einer Ruhelage ausgelenkt wird und eine rücktreibende Kraft existiert.

Warum kann ein pendelkörper den anderen in Bewegung versetzen?

Durch Reibung verringert sich die mechanische Energie allmählich. Die rücktreibenden Kräfte sind jeweils Komponenten der Gewichtskraft, die tangential zur Bahnkurve in Richtung Ruhelage wirken. Die genannte Gleichung gilt nur unter folgenden Bedingungen: Der Pendelkörper kann als Massepunkt angesehen werden.

Wie Länge dauert eine Schwingung?

Die Zeitdauer für einen Schwingungsvorgang wird als Schwingungsdauer T bezeichnet. Die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde ist die Frequenz f. Die Einheit der Frequenz ist 1 Hz (Hertz). 1 Hz bedeutet eine Schwingung pro Sekunde.

Was gibt die schwingungsdauer an?

Die Schwingungsdauer T , gibt an wieviel Zeit der schwingende Körper für eine Hinbewegung benötigt. Die Schwingungsdauer T , gibt an wieviel Zeit der schwingende Körper für eine Rückbewegung benötigt.

Was ist D Federpendel?

Das Federpendel wird auch als Federschwinger bezeichnet und kann als eine harmonische Schwingung aufgefasst werden. Dabei besteht das Pendel aus einer Schraubenfeder und einer daran befestigten Masse. Die dazugehörige Ruhelage wird durch das Zusammenspiel von der Schwer- und Federkraft bestimmt.

Was ist der Unterschied zwischen Schwingung und Frequenz?

Die Frequenz ist eine Masseinheit für die Häufigkeit von Wiederholungen. In der Physik und Mechanik bezeichnet die Frequenz die Wiederholungshäufigkeit einer Schwingungszahl in Bezug zu der Zeit. Schwingung kann von vibrierender und pulsierender Materie, Schallereignissen und Elektromagnetismus ausgehen.

Was ist der Unterschied zwischen Amplitude und Frequenz?

Amplitude (= Schwingungsweite): Auslenkung einer Schwingung aus ihrer Ruhelage (der Lage des arithmetischen Mittels) bis zum Maximalwert. Frequenz (von Lateinisch: frequentia = Häufigkeit): Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit.

Was ist eine Amplitude einfach erklärt?

Amplitude ist ein Begriff zur Beschreibung von Schwingungen. In Physik und Technik wird die Amplitude definiert als die maximale Auslenkung einer harmonischen Schwingung aus der Lage des arithmetischen Mittelwertes. Der Begriff ist anwendbar auf Wechselgrößen und deren Verlauf über der Zeit.

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