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Warum erzeugt ein Fahrstuhl keine Schwingung?
 
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isjdk



Anmeldungsdatum: 20.03.2020
Beiträge: 1

Beitrag isjdk Verfasst am: 20. März 2020 19:12    Titel: Warum erzeugt ein Fahrstuhl keine Schwingung? Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Ich komm hier bei der Physikhausaufgabe nicht weiter: Begründe, dass die periodische Bewegung eines Fahrstuhls zwischen Erdgeschoss und Keller keine Schwingung darstellt!

Meine Ideen:
Ich hab absolut gar keine Idee...
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5098

Beitrag DrStupid Verfasst am: 20. März 2020 19:38    Titel: Re: Warum erzeugt ein Fahrstuhl keine Schwingung? Antworten mit Zitat

isjdk hat Folgendes geschrieben:
Ich komm hier bei der Physikhausaufgabe nicht weiter: Begründe, dass die periodische Bewegung eines Fahrstuhls zwischen Erdgeschoss und Keller keine Schwingung darstellt!


Vor kurzem hatten wir hier eine ähnliche Frage. Sieh Dir Eure Definition einer Schwingung an und dann überlege, worin sich die Bewegung des Fahrstuhls davon unterscheidet.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3415

Beitrag ML Verfasst am: 20. März 2020 22:34    Titel: Re: Warum erzeugt ein Fahrstuhl keine Schwingung? Antworten mit Zitat

isjdk hat Folgendes geschrieben:

Ich hab absolut gar keine Idee...

Wo ist beim Fahrstuhl die Gleichgewichtslage? Wie groß ist die rücktreibende Kraft?
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5098

Beitrag DrStupid Verfasst am: 21. März 2020 14:07    Titel: Re: Warum erzeugt ein Fahrstuhl keine Schwingung? Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:
Wo ist beim Fahrstuhl die Gleichgewichtslage? Wie groß ist die rücktreibende Kraft?


Man kann Schwingungen auch ohne Geleichgewichtslage und rücktreibende Kräfte definieren. Man kann sie sogar so allgemein fassen, dass auch die Bewegung des Fahrstuhls dazu zählt. (Als Extremfall einer erzwungenen Schwingung, die allein von der äußeren Anregung bestimmt wird.)

Bevor wir hier irgend etwas antworten können, muss isjdk uns erst sagen, auf welche Definition sich die Begründung beziehen soll. Solche Aufgaben fallen ja nicht vom Himmel. Irgend etwas muss vorher dazu gesagt worden sein.
Lehramtsstudent



Anmeldungsdatum: 11.03.2018
Beiträge: 77

Beitrag Lehramtsstudent Verfasst am: 21. März 2020 14:21    Titel: Antworten mit Zitat

In der Mechanik fragt man immer als erstes: Was sind die wirkenden Kräfte? Es wirkt kontinuierlich die Schwerkraft. Dem gegenüber ist die Kraft des Stahlseils, was genau entgegengesetzt der Schwerkraft ist, damit der Fahrstuhl nicht herunterfällt. Wenn sich der Fahrstuhl bewegt beschleunigt er nur für einen kurzen Zeitraum, bis er die konstante Fahrgeschwindigkeit erreicht hat. Diese Kraft wird vom Seil aufgebracht. Man könnte also denken, dass es sich um eine erzwungene Schwingung handelt. Da dies aber die einzig resultierende Kraft ist und diese auch keine Sinusschwingung ist, und Du darüber hinaus keine "Schwingung" hättest (es also auch weder Gleichgewichtslage noch Eigenfrequenz gibt), kannst Du nicht von einer Schwingung sprechen.
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5891
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 21. März 2020 14:43    Titel: Antworten mit Zitat

Lehramtsstudent hat Folgendes geschrieben:
In der Mechanik fragt man immer als erstes: Was sind die wirkenden Kräfte? Es wirkt kontinuierlich die Schwerkraft. Dem gegenüber ist die Kraft des Stahlseils, was genau entgegengesetzt der Schwerkraft ist, damit der Fahrstuhl nicht herunterfällt. Wenn sich der Fahrstuhl bewegt beschleunigt er nur für einen kurzen Zeitraum, bis er die konstante Fahrgeschwindigkeit erreicht hat. Diese Kraft wird vom Seil aufgebracht. Man könnte also denken, dass es sich um eine erzwungene Schwingung handelt. Da dies aber die einzig resultierende Kraft ist und diese auch keine Sinusschwingung ist, und Du darüber hinaus keine "Schwingung" hättest (es also auch weder Gleichgewichtslage noch Eigenfrequenz gibt), kannst Du nicht von einer Schwingung sprechen.


Das Seil ist elastisch. Entsteht eine Schwingung, wenn der Fahrstuhl abrupt auf v = 0 abgebremst wird?
Qubit



Anmeldungsdatum: 17.10.2019
Beiträge: 845

Beitrag Qubit Verfasst am: 21. März 2020 15:22    Titel: Re: Warum erzeugt ein Fahrstuhl keine Schwingung? Antworten mit Zitat

[quote="DrStupid"]
ML hat Folgendes geschrieben:

Man kann Schwingungen auch ohne Geleichgewichtslage und rücktreibende Kräfte definieren. Man kann sie sogar so allgemein fassen, dass auch die Bewegung des Fahrstuhls dazu zählt. (Als Extremfall einer erzwungenen Schwingung, die allein von der äußeren Anregung bestimmt wird.)


Was ist denn für dich das definitorische Minimum?
Existenz einer Zustandsgrösse Z(t) und Existenz einer Periode T mit:



??
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3415

Beitrag ML Verfasst am: 21. März 2020 19:08    Titel: Re: Warum erzeugt ein Fahrstuhl keine Schwingung? Antworten mit Zitat

Hallo,

DrStupid hat Folgendes geschrieben:
ML hat Folgendes geschrieben:
Wo ist beim Fahrstuhl die Gleichgewichtslage? Wie groß ist die rücktreibende Kraft?


Man kann Schwingungen auch ohne Geleichgewichtslage und rücktreibende Kräfte definieren. Man kann sie sogar so allgemein fassen, dass auch die Bewegung des Fahrstuhls dazu zählt. (Als Extremfall einer erzwungenen Schwingung, die allein von der äußeren Anregung bestimmt wird.)

im Rahmen des Schulunterrichts sind die wesentlichen Merkmale einer Schwingung:
- Periodizität (idealerweise mit konstanter Amplitude, aber ggf. auch mit fallender Amplitude aufgrund von Reibung)
- Gleichgewichtslage
- Rückstellkraft

Wenn man den Begriff soweit verallgemeinert, dass auch das zufällige Hoch- und Runterfahren eines Fahrstuhls eine Schwingung ist, dann läuft die Definition auf "Zeitfunktion mit beschränktem Wertebereich" hinaus. Das kann man machen, aber ich sehe darin keinen besonderen Nutzen.

Viele Grüße
Michael
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8586

Beitrag jh8979 Verfasst am: 21. März 2020 19:28    Titel: Antworten mit Zitat

Ich halt mich persönlich da sehr an Wikipedia:
"Als Schwingungen oder Oszillationen (lateinisch oscillare ‚schaukeln‘) werden wiederholte zeitliche Schwankungen von Zustandsgrößen eines Systems bezeichnet."
https://de.wikipedia.org/wiki/Schwingung
"Oscillation is the repetitive variation, typically in time, of some measure about a central value (often a point of equilibrium) or between two or more different states."
https://en.wikipedia.org/wiki/Oscillation
Demnach wäre die "periodische Bewegung eines Fahrstuhls zwischen Erdgeschoss und Keller " durchaus eine Schwingung.
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3415

Beitrag ML Verfasst am: 21. März 2020 20:39    Titel: Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Demnach wäre die "periodische Bewegung eines Fahrstuhls zwischen Erdgeschoss und Keller " durchaus eine Schwingung.

Ok, immerhin periodisch - das hatte ich überlesen.
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5098

Beitrag DrStupid Verfasst am: 22. März 2020 18:52    Titel: Antworten mit Zitat

ML hat Folgendes geschrieben:
Ok, immerhin periodisch - das hatte ich überlesen.


Es gibt auch aperiodische Schwingungen (z.B. Doppelpendel). Warten wir doch erstmal ab, ob sich isjdk übehaupt noch zurückmeldet und wenn ja mit welcher Definition.
huhu15
Gast





Beitrag huhu15 Verfasst am: 26. Mai 2020 19:35    Titel: Periodische Bewegung eines Fahrstuhls Antworten mit Zitat

Frage: Wieso ist die periodische Bewegung eines Fahrstuhls zwischen Erdgeschoss und Keller keine Schwingung?

Ich habe gerade genau die selbe Frage in meinem Physik Buch (Physik plus für Klasse 9 bis 10 von Cornelsen) auf der Seite 211 die Aufgabe 1a....

Keine Ahnung ob das jetzt weiterhilft aber du unten auf der selben Seite steht so eine Info-karte mit einer Definition...[/u]
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