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franz
BeitragVerfasst am: 05. Aug 2016 09:46    Titel:

Thumbs up!
kernphysk
BeitragVerfasst am: 05. Aug 2016 00:37    Titel:

dann gilt



mit


die amplitude zur zeit t2 = 300s soll gleich 0.05m sein




dann ist x0



und v0



franz
BeitragVerfasst am: 03. Aug 2016 02:04    Titel:

Korrektur eines Rechenfehler von mir oben: es muß am Schluß heißen


Richtig: Dein x(t)-Ausdruck ist mit dem ersten von mir äqivalent:

Und wie weiter?
Zitat:
zur zeit t = 300s soll x(300s) = 0.05m sein

Das trifft leider nicht zu: Die Aufgabe spricht von Amplitude, nicht Elongation.
Bleibt der zweite Weg über Dämpfung, Frequenz, Amplitude, Phase, v_0 - siehe oben.
kernphysk
BeitragVerfasst am: 02. Aug 2016 13:32    Titel:

franz hat Folgendes geschrieben:
Hallo kernphysk,

wenn Dir das oben angedeutete (und, wie ich meine: hier durchaus akzeptable) näherungsweise
Vorgehen nicht zusagen sollte und Du lieber formell sauber / allgemeingültig rechnen möchtest:


Was man natürlich auch als schreiben kann, hier mit


ich glaube wir drehen uns hier im kreis.

die obere allgemeine lösung ist doch die selbe wie meine oben genutzte.

mein y0 ist wenn v zum zeitpunkt t=0 => v0 ist, ist y0= delta*x0+v0/omega also genau das selbe was du mir hier angeschrieben hast. komme durch umstellen nach v0 auf das selbe ergebnis wie oben.
franz
BeitragVerfasst am: 31. Jul 2016 19:46    Titel:

Hallo kernphysk,

wenn Dir das oben angedeutete (und, wie ich meine: hier durchaus akzeptable) näherungsweise
Vorgehen nicht zusagen sollte und Du lieber formell sauber / allgemeingültig rechnen möchtest:


Was man natürlich auch als schreiben kann, hier mit
v_0 KORRIGIERT
kernphysk
BeitragVerfasst am: 31. Jul 2016 13:04    Titel:

franz hat Folgendes geschrieben:
Stimmt, Abklingkonstante delta


b) So langsam dämmert es mir: Durch die sehr geringe Dämpfung kann die Schwingung für kleinere Zeitabschnitte in etwa "harmonisch" gerechnet werden.
300 sec ~ (1/2)³ -> Startamplitude A, dort x = A sin omega*t -> t -> v(t)


das macht sinn aber mein lösungsweg oben müsste doch auch korrekt sein oder nicht ?

da hier der schwingfall eingestellt wurde gilt oben gennanter ansatz

x(t) = x0 * e^(-delta*t) * cos(omega*t) + y0 * e^(-delta*t) * sin(omega*t)

die konstanten x0 und y0 wurden beide aus den anfangsbedingungen bestimmt. damit hat man den kompletten verlauf bestimmt.

gesucht ist die anfangsgeschwindigkeit also die geschwindigkeit zum zeitpunkt t = 0

ich kann absolut nicht erkennen was falsch gemacht wurde ..
franz
BeitragVerfasst am: 30. Jul 2016 20:23    Titel:

Stimmt, Abklingkonstante delta


b) So langsam dämmert es mir: Durch die sehr geringe Dämpfung kann die Schwingung für kleinere Zeitabschnitte in etwa "harmonisch" gerechnet werden.
300 sec ~ (1/2)³ -> Startamplitude A, dort x = A sin omega*t -> t -> v(t)
kernphysk
BeitragVerfasst am: 30. Jul 2016 20:01    Titel:

f0 ist die eigenfrequenz des ungedämpften oszillators dann ist die kreisfrequenz w0 des ungedämpften oszillators 31.15s^-1 und die frequenz des gedämpften oszillators wurzel(w0^2-delta^2)/2pi

4.997 hz aufgerundet also 5hz

also was y0 ist fällt mir im moment ehrlich gesagt nicht ein... ich vermute es ist y0=v0/w ...
franz
BeitragVerfasst am: 30. Jul 2016 19:48    Titel:

- Entscheide Dich bitte, was f0 bedeutet!
- Was ist y0?
(Wenn es v0 sein soll, dann stimmt die Formel oben nicht.
x0 als Anfangs-Elongation hatte ich übersehen.)
kernphysk
BeitragVerfasst am: 30. Jul 2016 19:31    Titel: Re: gedämpfte schwingung oszillator

franz hat Folgendes geschrieben:
Nur zum Verständnis:
- Ist f0 die Eigenfrequenz des ungedämpften Oszillators?
- Wieviele Schwingungen erfolgten in der Zeit t1?
- Was bedeuten x0 und y0 oben?


zu1 ) ja das habe ich angenommen und w = wurzel(w0^2-delta^2) ausgerechnet

2) frequenz des gedämpften oszillators ist 5hz also 5 schwingungen pro s also in 300s 1500 schwingungen ?

3) x0 und y0 sind doch größen die sich aus den anfangsbedingungen ergeben
franz
BeitragVerfasst am: 30. Jul 2016 19:20    Titel: Re: gedämpfte schwingung oszillator

Nur zum Verständnis:
- Ist f0 die Eigenfrequenz des ungedämpften Oszillators?
- Wieviele Schwingungen erfolgten in der Zeit t1?
- Was bedeuten x0 und y0 oben?
kernphysk
BeitragVerfasst am: 30. Jul 2016 19:10    Titel:

Habs nochmal versucht und komme auf einen einigermaßen genauen wert der allerdings positiv ist statt wie in der musterlösung negativ... könnte mir jemand sagen ob alles korrekt gerechnet wurde ?

Schwingfall da abklingkonstante kleiner als eigenfrequenz des ungedämpften oszillators :

w=31.4s^-1
abklingkonstante = 0.0069s^-1



mit der Anfangsbedingung t=0, x0 = 0.05m ist x0 also 0.05m

zur zeit t = 300s soll x(300s) = 0.05m sein



das ganze umgestellt nach y0



und ich komme auf den wert 0.3938m für y0

die anfangsgeschwindigkeit gilt für t=0

ableitung der ort zeit funktion (die sinus glieder lasse ich weg da diese zu t=0 sowieso wegfallen)





und komme zum ergebnis v(0) = v0 = 12.36m/s
kernphysk
BeitragVerfasst am: 30. Jul 2016 16:05    Titel:

keiner eine idee ?
kernphysk
BeitragVerfasst am: 30. Jul 2016 01:02    Titel: Gedämpfte Schwingung Oszillator

Ein linearer harmonischer Oszillator der Eigenfrequenz f0= 5 Hz werde so gedämpft, dass die Schwingungsamplitude in der Zeit t1= 100 s auf 50% absinkt.

a)
Wie groß ist die Abklingkonstante?
b)
Der Oszillator soll zur Zeit t= 0 bei x(0) = x0 = 0.05 m mit der Geschwindigkeit v0 angestoßen werden und nach t2 = 300 s noch mit einer Amplitude von 0.05 m schwingen. Bestimmen Sie v0

a)
(1-05) = e^-b*100s
b = -1/100*ln(0.5) = 6.93*10^-3 1/s

b)

x(t) = 0.05m*e^(-b*t)*cos(wt)
v(t) = 0.05m*e^(-b*t)*(-b*cos(wt)-w*sin(wt))

mit einsetzen von 300s komme ich nicht auf das gewünschte ergebnis ...

könnte mir jemand helfen ?

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