Schwingungsenergie beim Fadenpendel

belapi · Anmeldungsdatum: 07.02.2024 Beiträge: 3

Meine Frage:
Ein Fadenpendel hat die Länge l = 1,2 m. Die Amplitude beträgt A = 3 cm. Zum Zeitpunkt t = 0 wird es aus dem Zustand maximaler Auslenkung losgelassen.

Wieviel % der zum Zeitpunkt t = 0 enthaltenen Schwingungsenergie besitzt das Pendel zu den Zeitpunkten t1 = 2 s und t2 = 4,5 s dann noch?

Meine Ideen:
Da ich keine Angaben zur Masse habe, komme ich mit den mir bekannten Formeln:

hier nicht weiter.

Mein Ansatz wäre jetzt mit der Formel

die Schwingungsenergie zu berechnen. Allerdings bezieht sich diese nicht auf die Zeitpunkte, weshalb ich mir unsicher bin, ob das der richtige Ansatz ist.

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7245

Willkommen im Physikerboard!

Wenn das Experiment auf der Erde stattfindet, kannst Du die Formel

verwenden.

Viele Grüße
Steffen

belapi · Anmeldungsdatum: 07.02.2024 Beiträge: 3

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7245

Leider letzteres.

ist die Kreisfrequenz, mit der das Fadenpendel angenähert schwingt, siehe z.B. Wiki.

Da die Schwingung sinusförmig ist, könntest Du nun

angeben und für die drei Zeitpunkte bestimmen. Und da ja nur die prozentuale Abnahme angegeben werden soll, kannst Du aber auch Deine erstgenannte Formel verwenden, die Masse ist ja konstant.

belapi · Anmeldungsdatum: 07.02.2024 Beiträge: 3

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5873

Ist das der genaue und vollständige Aufgabentext?
Wenn die Schwingung ungedämpft ist, so bleibt die Amplitude der Schwingung und die Schwingungsenergie (Summe aus kin. und pot. Energie) konstant.
Um die kinetische Energie alleine kann es aber auch nicht gut gehen, denn diese ist ja bei t=0 nach Voraussetzung gleich 0. Deshalb ist für mich die Aufgabenstellung unklar.

Steffen Bühler · Moderator Anmeldungsdatum: 13.01.2012 Beiträge: 7245

Ich muss sogar zugeben, dass ich den Begriff Schwingungsenergie noch nie gehört habe. Ich weiß nur, dass eine Quizduell-Frage "Welche Form der Arbeit gibt es nicht?" als Antwort hat "Schwingungsarbeit". Augenzwinkern

Aber es scheint ja Formeln zu geben.