Pendelkörper eines Federpendels (Harmonische Schwingung)

AhnungsloserSchüler · Gast

Meine Frage:
Guten Tag,

im Physik Unterricht der 11. Jahrgangsstufe haben wir derzeit eine folgende Aufgabe.

"Der Pendelkörper eines Federpendels (D=10 N/cm) vollführt eine harmonische Schwingung,
mit der Amplitude y=14cm und der Frequenz f= 0,625 Hz.
Wo befindet sich der Körper nach 2,4 Sekunden? ;
oberhalb oder unterhalb der Nullpunktslage?.
Zu Beginn der Schwingung, befand sich der Pendelkörper 14cm oberhalb der Nullpunktslage."

Leider versteht die Aufgabe keiner so richtig!
Ich hoffe, dass mir jemand den Lösungsweg erklären kann.

Gruß

Meine Ideen:
Eigene Ideen sind in diesem Fall gar nicht so leicht,
wenn man die Aufgabe nicht richtig versteht.

Der Pendelkörper vollführt ja eine harmonische Schwingung.
Dafür benötigt man ja in der Regel die Auslenkung y(t), die Amplitude y0
und die Periodendauer T.
Ich erkenne nur die Amplitude.
Mit der Frequenz und dem D=10 N/cm habe ich das nicht so recht verstanden.
Daher kann ich mir auch keinen Lösungsweg vorstellen.

Gruß

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Bei einer Frequenz von 0,625Hz ist die Periodendauer T=1,6s. Die gegebene Zeit von 2,4s ist also gerade das 1,5-Fache der Periodendauer. Da die Schwingung bei den gegebenen Vorgaben eine Kosinusschwingung ist, befindet sich der Körper nach anderthalb Perioden im negativen Maximum, also unterhalb der Gleichgewichtslage.

AhnungsloserSchüler · Gast

Hallo,

danke für die Rückmeldung.
Zu aller erst, eine Frage zur Schwingung.
Es handelt sich also um eine Kosinusschwingung und nicht um eine
harmonische Schwingung oder?
Wüsste gerne, was sich unser Lehrer dabei gedacht hat. grübelnd

Kein Wunder, dass wir nie etwas verstehen.

Könntest Du nochmal erläutern, wie du auf T= 1,6s gekommen bist?
Und was genau, hat es mit dem D= 10 N/cm auf sich?

Mir fehlt da ein wenig der Gedankengang.
Weil ich nicht so recht weiß wo ich anfangen muss.
Für Dich muss das lachhaft einfach sein Gott

Gruß

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

AhnungsloserSchüler · Gast

Vielen herzlichen Dank.
Jetzt habe ich das ganze Prinzip schon viel besser verstanden
und nun wird mir auch einiges klar!

Ich hätte nur noch eine letzte Frage.
Nach 1,5 Perioden befindet sich das Pendel im negativen Maximum.

Das kann ich mir bildlich gut vorstellen.
Nur was ist mit der Amplitude von 14cm?
Spielt die in diesem Fall keine Rolle oder wohin fließt die mit ein?

Gruß

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Der Maximalwert einer Sinus- oder Kosinusschwingung wird Amplitude genannt. Das negative Maximum ist also die negative Amplitude.

AhnungsloserSchüler · Gast

Dann bedanke ich mich recht herzlich! Prost

Schönen Abend noch!

Gruß