Warum ist die Reibung im Federpendel linear?

verrain · Anmeldungsdatum: 31.05.2018 Beiträge: 24

Also mathematisch ist das mit der DGL und deren Lösung alles keine Frage, aber mit welcher physikalischen Begründung wird die Reibung beim Federpendel als linear angenommen / bzw. ist linear?

Es geht um den Term:

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5868 Wohnort: jwd

Wegen der geringen Strömungsgeschwindigkeit: Laminare Strömung.

Reibkraft n. Stokes

r = Radius der Kugel
eta = dyn. Viskosität des Mediums

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Das mag in vielen Fällen eine gute Näherung sein, aber ohne zusätzliche Angaben zum Oszillator (insbesondere zur Geschwindigkeit) und zum umgebenden Medium gibt es m.E. keine allgemeine Antwort / "Formel" zur Reibung.

verrain · Anmeldungsdatum: 31.05.2018 Beiträge: 24

Das mit der laminaren Strömung habe ich auch gefunden, aber was strömt denn laminar? Die betrachtete Reibung bezieht sich doch auf die Feder oder nicht? Und nicht auf den angehangenen Körper. Oder würde eine Spiralfeder im Vakuum für alle Ewigkeit weiterschwingen? (Rhetorische Frage) Natürlich Nicht!

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Federpendel / Oszillator und ähnliches sind physikalische Modelle = extreme / mathematische Vereinfachungen, die sich jedoch bei vielen Vorgängen in ausreichender Näherung bewährt haben.

Natürlich gibt es real weitere Reibungsverluste und damit auch keine allgemeingültige Antwort, sondern wie immer: Man sucht für einen konkreten Vorgang ein möglichst einfaches Modell, das die gestellten Fragen gerade noch ausreichend genau beantwortet.

"Laminare (Um-)Strömung" bezieht sich auf die bekannte Bewegung / Fall einer Kugel in Flüssigkeit / Gas und das mag für viele Fälle zutreffen.

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5868 Wohnort: jwd