Das mathematische Pendel (Fadenpendel)

die-computer-page · Gast

wir haben in der letzten woche ein physikpraktikum zum oben genannetn thema gemacht und sollen nun noch ein protokoll dazu schreiben. die fragen da zu sind folgende:

1.) erklären sie den begriff "harmonische schwingung" und dass ein fadenpendel eine derartige bewegung ausführen kann! begründen sie dabei, dass dies nur für "kleine"(ca. bis 10°) auslenkungen gilt!

3.) erläutern sie, warum die masse des schwingenden körpers auf die frequenz keinen einfluss hat!

4.) welche bedeutung, bezogen auf den notwendigen messvorgang, hat die durch dämpfung mögliche frequenzänderung? begründen sie ihre aussage!

ich würde mich rießig über eure mithilfe freuen!

ihr könnt mir auch gerne eine mail schicken mit dem betreff "physik"

meine addy: [email protected]

Mister S · Anmeldungsdatum: 06.01.2005 Beiträge: 426

Wenn überhaupt, dann werden Fragen im Forum beantwortet, und auch nur dann, wenn der Fragesteller mal seine Gedanken dargelegt hat.

die-computer-page · Gast

es tut mir leid mister s, aber ich bin zum ersten mal hier und weiß noch net wie das hier abläuft.

zu den fragen kann ich nicht viel von meinen gedanken darlegen, da ich davon keine ahnung habe.

hummma · Anmeldungsdatum: 06.07.2004 Beiträge: 205

Fang doch mal mit der Definition der harmonischen Schwingung an. Die steht sicher im i net oder in deinem Buch.

die-computer-page · Gast

die definition hab ich schon, aber was mit der kleinen auslenkung gemeint ist weiß ich nicht.

navajo · Moderator Anmeldungsdatum: 12.03.2004 Beiträge: 618 Wohnort: Bielefeld

Um zu wissen was damit gemeint ist, musst du wissen, dass man den Sinus für kleine Winkel linear annähern kann. Also

für kleine Winkel. (x entspricht halt dem ersten Glied der Taylor-entwicklung des Sinus)

Joa, dann musst du zeigen, dass die Vorrausetzung für eine Harmonische Schwingung erfüllt ist, wenn du sin(x) durch x ersetzt.

die-computer-page · Gast

meine antwort zu 1. wäre:

Als mechanische Schwingung bezeichnet man einen Vorgang, der durch die
periodische Änderung einer physikalischen Größe, in Abhängigkeit von der Zeit
beschrieben werden kann. Eine mechanische Schwingung heißt harmonisch, wenn Sie
mit einem linearen Kraftgesetz beschrieben werden kann, d.h. wenn für die, sie
kennzeichnende Rücktreibende Kraft gilt:

Frück ist proportional s
bzw.
Frück=-k*s

Ein Fadenpendel schwingt bei kleinen Auslenkungen unabhängig von der Masse und
auch unabhängig von der Auslenkung. Sie ist direkt proportional der Pendellänge und
indirekt proportional der Erdbeschleunigung.
Bei „kleinen“ Auslenkungen des Fadenpendels, kann man mit hinreichender
Genauigkeit den Sinus des Winkels dem Bogenmaß gleichsetzen. Wenn der Winkel
größer wird, dann wird auch der prozentuale Fehler größer.

was meint ihr, ist das so in ordnung oder müsste ich noch was ändern.

leider hab ich nichts für 3. und 4. gefunden. könntet ihr mir da nicht BITTE helfen ???

navajo · Moderator Anmeldungsdatum: 12.03.2004 Beiträge: 618 Wohnort: Bielefeld

Huhu,

Das mit der Masse sieht man, wenn man die Differentialgleichung zu der Bewegung aufstellt.

Also wir haben einmal das Drehmoment durch die Schwerkraft:

Und das setzen gleich mit diesem Audruck fpr das Drehmoment:

Also:

Und da kürzt sich die Masse auf beiden Seiten raus, die Bewegung ist also unabhängig von der Masse. Da sieht man auch dass, wenn man

durch

ersetzt,

nur noch lineart eingeht, es also eine harmonische Schwingung vorliegt.

Bei der 4.) weiß ich so gerade auch nicht, ich dachte eigentlich dass durch Dämpfung nur die Amplitude abnimmt und nicht die Frequenz, bin mir aber nicht sicher.