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Maxbit
Gast
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 Maxbit Verfasst am: 18. Mai 2016 18:32 Titel: Resonanzfrequenz - Wieso stehende Welle? |
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Meine Frage:
Heyho,
noch eine weitere Frage von mir zum Thema stehende Wellen (neben dieser hier: http://www.physikerboard.de/topic,48058,-stehende-welle-und-ton.html)
Und zwar geht es mir um die Resonanzfrequenz: Das sind ja die Frequenzen, bei denen bei einer "eingesperrten Welle" eine stehende Welle entsteht. In unserem Buch habe ich weiterhin gefunden, dass bei einer Resonanzfrequenz die Welle nach erstmaliger Anregung von selbst schwingen kann.
Meine Frage ist nun: Wieso ist eine stehende Welle Voraussetzung dafür, dass eine System von selbst schwingen kann? Wenn man nicht die Voraussetzungen für eine stehende Welle erfüllt hat (z.B. eine falsche Länge des Seils, um bei dem klassischen Beispiel der eingesperrten Welle, die reflektiert wird zu bleiben), habe ich zwar nicht das Interferenzphänomen der stehenden Welle; jedoch sollte sich die Welle doch weiterhin ausbreiten und an jedem Ende reflektiert werden? Denn: Verschiedene Wellen breiten sich im selben Bereich unabhängig voneinander aus (ich glaube,das ist das Superpositionsprinzip).
Somit würde sich zwar nicht eine stehende Welle ausbilden, aber dennoch das System (mit Vernachlässigung der Reibung, aber das tut man ja auch bei der stehenden Welle) unendlich lange weiterschwingen, da die Störung/Welle immer wieder an den beiden Enden reflektiert wird und zurückläuft.
Wieso wird davon ausgegangen, dass nur bei stehenden Wellen das System weiterschwingt? Ich hoffe meine Erklärungen, warum ich das nicht nachvollziehen kann, sind verständlich.
Vielen Dank im Voraus!
Meine Ideen:
Meine eigenen Ideen stecken (auch hier wieder) in der Fragestellung  |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 18. Mai 2016 23:13 Titel: Re: Resonanzfrequenz - Wieso stehende Welle? |
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| Maxbit hat Folgendes geschrieben: | | Resonanzfrequenz: Das sind ja die Frequenzen, bei denen bei einer "eingesperrten Welle" eine stehende Welle entsteht. |
Den Begriff "Resonanzfrequenz" verwendet man bei erzwungenen Schwingungen (hier würde ich eher von Eigenfrequenzen sprechen) - das hat mit stehenden Wellen direkt nichts zu tun. |
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ML
Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3388
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| ML Verfasst am: 19. Mai 2016 00:41 Titel: Re: Resonanzfrequenz - Wieso stehende Welle? |
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| Maxbit hat Folgendes geschrieben: |
Wieso wird davon ausgegangen, dass nur bei stehenden Wellen das System weiterschwingt? Ich hoffe meine Erklärungen, warum ich das nicht nachvollziehen kann, sind verständlich.
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Das System schwingt auch sonst weiter.
Ich denke, einer der Knackpunkte (neben dem Auffangen der Energie) ist auch der Anregemechanismus. Wenn ich ein Kind auf einer Schaukel anschiebe, dann kann ich im richtigen oder im falschen Takt schieben. Wird die Schaukel im richtigen Takt angeschoben, dann wird die Energie sehr effektiv für die Schwingung genutzt. Schiebe ich im falschen Moment an, kann ich die Schaukel sogar verlangsamen oder stoppen. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 19. Mai 2016 01:15 Titel: Re: Resonanzfrequenz - Wieso stehende Welle? |
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Können Kinder überhaupt noch selber schaukeln, in der schönen Nannywelt?
Die (seinerzeit durch das Kind ingang gesetzte) Schaukelbewegung ist keine typische, von außen erzwungene Schwingung, sondern der interessante Sonderfall einer parametrisch erregten Schwingung: Durch rhythmische Änderung der Eigenfrequenz (Verlagerung des Schwerpunktes). |
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Steffen Bühler
Moderator
Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7241
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| Steffen Bühler Verfasst am: 19. Mai 2016 08:52 Titel: Re: Resonanzfrequenz - Wieso stehende Welle? |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | | Können Kinder überhaupt noch selber schaukeln, in der schönen Nannywelt? |
Es ist nicht einfach, das habe ich damals gesehen, als meine Tochter es immer wieder vergeblich versucht hat. Irgendwann ging's dann.
| franz hat Folgendes geschrieben: | | rhythmische Änderung der Eigenfrequenz (Verlagerung des Schwerpunktes). |
Schwerpunktverlagerung ja, aber die Eigenfrequenz sollte doch einigermaßen konstant bleiben, oder? Die Pendellänge variiert doch nicht. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 19. Mai 2016 14:04 Titel: Re: Resonanzfrequenz - Wieso stehende Welle? |
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OT & Hallo Steffen!
| Steffen Bühler hat Folgendes geschrieben: | | Die Pendellänge variiert doch nicht. |
Genau das ist der Antrieb des selbsterregten Systems: Durch rhythmisches Neigen und Wiederaufrichten des Körpers beziehungsweise durch periodisches Kniebeugen und -strecken wird die Pendellänge (der Abstand vom Drehpunkt zum Schwerpunkt) geändert. |
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