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Nachricht |
| Myon |
Verfasst am: 04. März 2018 10:43 Titel: |
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| Bitte, gern geschehen. |
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| StudentenFutter |
Verfasst am: 04. März 2018 10:13 Titel: |
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| Perfekt, jetzt habe ich es verstanden. Danke! |
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| Myon |
Verfasst am: 03. März 2018 17:58 Titel: |
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Ja, die Gleichung ist richtig.
Zu berechnen ist der Zeitpunkt t, bei dem der Oszillator einen Drittel seiner Energie verloren hat, der Oszillator also noch 2/3 der anfänglichen Energie hat. Es gilt deshalb
E(t)=2/3*E(0)
wenn E(0) die anfängliche Energie ist. |
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| StudentenFutter |
Verfasst am: 03. März 2018 17:27 Titel: Re: Energie eines harmonischen Oszillators mit Dämpfung |
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| Myon hat Folgendes geschrieben: |
Die zu lösende Gleichung ist dann E(t)/E(0)=2/3.
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Kannst du mir diese Gleichung bitte nochmal näher erklären?
Ist die Gleichung so richtig? Ich verstehe nicht ganz wieso ich
a) einmal E(t) und einmal E(0) einsetze und
b) wieso ich dann E(t) durch E(0) teile. |
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| Myon |
Verfasst am: 03. März 2018 16:57 Titel: Re: Energie eines harmonischen Oszillators mit Dämpfung |
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| StudentenFutter hat Folgendes geschrieben: | 2/3 der Energie habe ich also nach:
=\frac{2}{3}x_0) |
Mit dieser Gleichung würdest Du berechnen, wann die Amplitude auf 2/3 ihres Ausgangswertes abgenommen hat, nicht die Energie. Die Energie des Oszillators ist proportional zur Amplitude im Quadrat, wie Du ja selber schon geschrieben hast. Also
mit der zeitabhängigen Amplitude
Die zu lösende Gleichung ist dann E(t)/E(0)=2/3.
Beim Bilden des Quadrats von A(t) fällt der Faktor 1/2 im Argument der Exponentialfunktion weg. |
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| StudentenFutter |
Verfasst am: 03. März 2018 15:38 Titel: Energie eines harmonischen Oszillators mit Dämpfung |
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Moin,
hänge gerade an einer Aufgabe, von der ich eine offizielle Lösung habe, fest.
Aufgabe:
Für den gedämpften harmonischen Oszillator aus Aufgabe 20 wird angenommen, dass per Reibung Energie aus dem Oszillator an die Umwelt abgegeben wird. Berechnen Sie die Zeit, nach der der Oszillator ein Drittel seiner Energie verloren hat. Wie groß ist die dann im Oszillator gespeicherte Energie?
Der Oszillator aus Aufgabe 20 wird durch folgende Funktion beschrieben:
Die Energie in diesem System kann ich ja über berechnen, da sich die Gesamtenergie in einem schwingenden System bei der maximalen Auslenkung berechnen lässt. Zwischendrin besteht die Schwingung ja aus kinetischer und potentieller Energie. (Ist das so richtig?)
Ich würde jetzt so Vorgehen:
Die Amplitude bei einer Schwingung wird ja durch das was vor dem Sinus oder Cosinus steht beschrieben. In diesem Fall also durch
2/3 der Energie habe ich also nach:
Das wäre mein Weg. In der Lösung wurde x(t) allerdings in die Formel für die potentielle Energie gesetzt und das 1/2 aus der Exponentialfunktion hat sich weggekürzt.
Ich würde jetzt gerne den Ansatz für die Funktion sehen. Muss ich da schon die Formel für die potentielle Energie benutzen? Oder kann ich einfach sagen
?
Ich habe die offizielle Lösung als Anhang mit hochgeladen. |
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