Rückschau Bitte Zettel richtig zuordnen!. Rückschau Bitte Zettel richtig zuordnen!

Präsentation zum Thema: "Rückschau Bitte Zettel richtig zuordnen!. Rückschau Bitte Zettel richtig zuordnen!"—  Präsentation transkript:

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2 Rückschau Bitte Zettel richtig zuordnen!

3 Rückschau Eine MECHANISCHE SCHWINGUNG

4 Rückschau Eine MECHANISCHE SCHWINGUNG
ist eine Hin- und Herbewegung um eine stabile Gleichgewichtslage.

5 Rückschau Eine SCHWINGUNG

6 Rückschau Eine SCHWINGUNG ist die periodische Änderung einer physikalischen Grösse um eine Gleichgewichtslage.

7 Rückschau Ein OSZILLATOR

8 Rückschau Ein OSZILLATOR ist ein schwingungsfähiges System.

9 Rückschau Ein SCHWINGER

10 Rückschau Ein SCHWINGER ist ein schwingungsfähiges System.

11 Rückschau Die FREQUENZ

12 Rückschau Die FREQUENZ gibt die Anzahl Schwingungen pro Zeiteinheit an.

13 Rückschau Ein HERTZ

14 Rückschau Ein HERTZ bedeutet: Eine Schwingung bzw. ein Ereignis pro Sekunde.

15 Rückschau Die ELONGATION

16 Rückschau Die ELONGATION gibt an, in welchem Zustand die Schwingung sich gerade befindet.

17 Rückschau Die AMPLITUDE

18 Rückschau Die AMPLITUDE gibt die maximale Auslenkung an.

19 Rückschau Die SCHWINGUNGSDAUER

20 Rückschau Die SCHWINGUNGSDAUER wird mit „T“ abgekürzt.
- gibt an, wie lange eine Schwingung dauert.

21 Rückschau Die PERIODENDAUER

22 Rückschau Die PERIODENDAUER wird mit „T“ abgekürzt.
gibt an, wie lange eine Schwingung dauert.

23 Rückschau Eine HARMONISCHE SCHWINGUNG

24 Rückschau Eine HARMONISCHE SCHWINGUNG entsteht, wenn die Rückstellkraft proportional zur Auslenkung ist. wird mithilfe einer Sinus- oder einer Cosinuskurve dargestellt.

25 Rückschau Die SCHWINGUNGSGLEICHUNG

26 Rückschau Die SCHWINGUNGSGLEICHUNG ermöglicht es, für jede beliebige Zeit die momentane Auslenkung zu berechnen. sieht in der allgemeinen Form für harmonische Schwingungen so aus: y(t) = ymax sin(2pt / T) enthält die gesamte Information über die beschriebene Schwingung.

27 Rückschau Eine SCHWEBUNG

28 Rückschau Eine SCHWEBUNG entsteht, wenn zwei Schwingungen eine ähnliche Frequenz besitzen. verursacht bei Tönen eine periodische Änderung der Lautstärke.

29 Rückschau Eine GEDÄMPFTE SCHWINGUNG

30 Rückschau Eine GEDÄMPFTE SCHWINGUNG ist eine Schwingung, bei der die Amplitude mit der Zeit abnimmt. ist eine Schwingung, bei der die Amplitude nicht konstant ist. ist eine Schwingung, bei der durch Reibung Energie verloren geht.

31 Rückschau DIE WINKELGESCHWINDIGKEIT

32 Rückschau DIE WINKELGESCHWINDIGKEIT besitzt die Einheit „s-1“
gibt eine Winkeländerung pro Zeiteinheit an. gibt an, welcher Winkel (im Bogenmass) pro Sekunde bei einer Kreisbewegung zurückgelegt wurde. lässt sich aus (2p / T) berechnen.

33 Rückschau RESONANZ

34 Rückschau RESONANZ ist das Phänomen, bei dem die Amplitude zunehmen kann. entsteht bei erzwungenen Schwingungen, also wenn ein äusserer Antrieb vorhanden ist. kann zur Zerstörung des Oszillators führen.

35 SCHWEBUNG Eine SCHWEBUNG entsteht, wenn zwei Schwingungen eine ähnliche Frequenz besitzen. verursacht bei Tönen eine periodische Änderung der Lautstärke.

36 SCHWEBUNG English: Español:

37 SCHWEBUNG English: BEAT Español: BATIMIENTO

38 SCHWEBUNG Eine Schwebung entsteht bei der Überlagerung von zwei Schwingungen. Applet dazu (Überlagerung von zwei Schwingungen gleicher Frequenz)

39 SCHWEBUNG Eine Schwebung entsteht bei der Überlagerung von zwei Schwingungen. Für die Schwingungsgleichungen gilt: ytot(t) = y1(t) + y2(t) (ytot(t) ist die Gleichung für die aus der Überlagerung entstehende Schwingung)

40 SCHWEBUNG Überlagerung zweier Schwingungen mit unterschiedlicher Frequenz: Applet Schwebung

41 SCHWEBUNG Eine SCHWEBUNG entsteht, wenn zwei Schwingungen eine ähnliche Frequenz besitzen. verursacht bei Tönen eine periodische Änderung der Lautstärke. Beispiel: (mit „double tone generator“)

42 SCHWEBUNG Beispiele: Stimmgabeln, Meereswellen, Molekülschwingung, Klavierstimmen

43 SCHWEBUNG Nobelpreis 2005: Frequenzkamm
Messung extrem hochfrequenter Signale

44 SCHWEBUNG Instrument „Schwebungssummer“ (Ondes Martenot) Beispiel
(Radiohead, Song „How To Disappear Completely“)

45 SCHWEBUNG (Durchschnitt der beiden Ursprungsfrequenzen) Formeln:
Frequenz der Überlagerungsschwingung: ftot = ½ (f1 + f2) (Durchschnitt der beiden Ursprungsfrequenzen) Schwebungsfrequenz: fS = |f1 – f2|

46 SCHWEBUNG Reine Schwebung: Gleiche Amplitude
→ Periodische vollständige Auslöschung Unreine Schwebung: Verschiedene Amplituden → Keine Stillperioden

47 SCHWEBUNG

48 SCHWEBUNG

49 SCHWEBUNG „Kritische Bandbreite“: ca. +/-10% Frequenzunterschied zwischen den zwei Tönen Darunter: ein Ton hörbar mit der Frequenz ftot, Schwebung mit fS Darüber: beide Töne getrennt hörbar, keine Schwebung

50 SCHWEBUNG Eine Schwebung entsteht bei der Überlagerung von zwei Schwingungen. Für die Schwingungsgleichungen gilt: ytot(t) = y1(t) + y2(t) (ytot(t) ist die Gleichung für die aus der Überlagerung entstehende Schwingung)

51 SATZ VON FOURIER „Jede Schwingung lässt sich aus einer Überlagerung von Sinusschwingungen zusammensetzen!“

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53 Rückschau Eine GEDÄMPFTE SCHWINGUNG ist eine Schwingung, bei der die Amplitude mit der Zeit abnimmt. ist eine Schwingung, bei der die Amplitude nicht konstant ist. ist eine Schwingung, bei der durch Reibung Energie verloren geht.

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55 RESONANZ Erzwungene Schwingung: Gedämpfte Schwingung + Antrieb
Resonanz: Wenn Antriebsfrequenz nahe bei der Eigenfrequenz des Oszillators („Resonanzfrequenz“)

56 RESONANZ Beispiel Schaukel Applet Beispiel Stimmgabel
„Glas zersingen“: Video 1 (Einstein) 2 (Mythbusters) Tacoma - Brücke

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58 RESONANZ Video Tacoma-Brücke („Resonanzkatastrophe“)

59 RESONANZ Einige weitere Beispiele: Teller auf Lautsprecher
Schwingungen im Auto („Dröhnen“) Tidenresonanz (Extreme Ebbe und Flut) Radioempfang (Schwingkreis)

60 RESONANZ Lichtabsorption eines Atoms/Moleküls
Resonanzkörper von Instrumenten (Vergleich Stimmgabel und Gitarre/Flügel) Singen unter der Dusche Meeresrauschen aus einer Muschel

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