Berechnung von Dämpfung in evakuiertem Raum

julianra10 · Anmeldungsdatum: 10.07.2019 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo,
hier die Aufgabe:

Sie haben eine Stahlkugel, die an einer Feder hängt. Das System befindet sich in einem zunächst evakuierten Glaskolben. Bei kleinen Auslenkungen schwingt die Kugel mit 3 Hz.
Dann wird der Kolben mit einem Gas unter Druck gefüllt. Infolge der nun auftretenden geschwindigkeitsabhängigen Reibung (Fr ? v) verringert sich die Amplitude in 20 Sekunden um
30 Prozent.
a) Berechnen Sie zunächst die Dämpfung ? (oder auch ?!).
b) Wie groß ist die Amplitude, wenn das gedämpfte System mit einer Erregeramplitude von 1 cm zu Schwingungen angeregt wird? (Hierbei soll der Fußpunkt der Feder bewegt werden.)
Die Erregerfrequenz ? soll das 1,2-fache der Eigenfrequenz ?0 sein.

Vielen Dank schonmal!!

Meine Ideen:
Also bei der a) wäre ich so vorgegangen, es kommt aber leider etwas öllig falsches raus:
x(t)=e^(-?t) sin(?t)
0,7=e^(-??20s)?sin(6?)

und bei der b) habe ich leider keinen Plan, wie ich überhaupt anfange

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Also die a) ist inzwischen halbwegs klar. Man muss des ganze ja einfach ohne den Sinus rechnen. Wann brauche ich denn den Sinus da bzw. brauche ich den überhaupt irgendwann??

Willkommen im Physikerboard!
Ich habe die zwei Beiträge zusammengefasst, sonst sieht es so aus, als ob schon jemand antwortet.
Viele Grüße
Steffen
PS: gerne möchte ich Dir unseren Formeleditor ans Herz legen...

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Vorab

Der Sachverhalt ist zwar einigermaßen klar, doch eine "Reparatur" der Fragezeichen oben (latex oder zumindesten "delta", "alpha" oder so) würde nicht schaden. Insbesonder wüßte man dann eher, welche der unterschiedlichen Definitionen der "Dämpfung" verwendet wird (D.faktor, D. koeffizient oder Abklingkoeffizient).

Generell scheint es sich um die klassische a) schwach gedämpfte und b) erzwungene Schwingung zu handeln.

julianra11 · Gast

Danke für die Antwort!!
Ok, danke für die Hinweise mit den Formeln. Werde ich beim nächsten Mal so anwenden.Das ist aber jetzt auch relativ egal, weil es mir nun vorrangig darum geht die Teilaufgabe b) zu verstehen.
Wie fange ich hier am besten an? Ich hätte die gleiche Gleichung wie bei der a) nochmal verwendet, aber das ist wohl kaum richtig.
Wie fange ich also hier am besten an? (Ansatz genügt wohl)

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583