Inhaltsverzeichnis
- 1 Was beeinflusst die Schwingungsdauer eines Fadenpendels?
- 2 Welche Arten von Pendeln gibt es?
- 3 Warum schwingt ein Fadenpendel?
- 4 Wie ist ein mathematisches bzw ein physikalisches Pendel definiert?
- 5 Wie hängt die Eigenfrequenz des Federpendels von der Masse und der Amplitude ab?
- 6 Warum schwingt ein Fadenpendel nur bei kleinen Amplituden harmonisch?
- 7 Welchen Einfluss hat die Amplitude auf die schwingungsdauer?
Was beeinflusst die Schwingungsdauer eines Fadenpendels?
Die Schwingungsdauer (Periodendauer) eines Fadenpendels hängt von seiner Länge und dem Ort ab, an dem es sich befindet. Sie ist umso größer, je größer die Länge des Pendels ist. Beachte: Die Länge des Pendels ist der Abstand zwischen dem Aufhängepunkt und dem Schwerpunkt des schwingenden Körpers (Pendelkörpers).
Welche Arten von Pendeln gibt es?
Pendelarten
- Basiswissen. Ein einfaches Pendel ist ein herabhängender Faden mit eine Gewicht am unteren Ende.
- Fadenpendel. ◦ Ein Faden hängt von einer Befestigung herab.
- Stabpendel. ◦ Eigentlich wie ein Fadenpendel:
- Balkenpendel.
- Federpendel.
- Mathematisches.
- Physikalisches.
- Synonyme.
Wie hängt die Schwingungsdauer von der Masse ab?
Die Schwingungsdauer ist hier sowohl von der Entfernung von der Radachse (Radius) als auch von der Masse abhängig. Je größer der Radius und das Gewicht sind, desto kleiner ist die Schwingungsdauer. Bei einer größeren Auslenkung hat sich eine längere Schwingungsdauer ergeben.
Warum schwingt ein Fadenpendel?
Das Fadenpendel schwingt nur für kleine Winkel annähernd harmonisch. Am Fadenpendel werden potentielle und kinetische Energie periodisch ineinander umgewandelt. Ihre Summe ist dabei konstant. Sowohl die Auslenkung als auch die Energien können bei kleiner Amplitude als Sinusfunktionen dargestellt werden.
Wie ist ein mathematisches bzw ein physikalisches Pendel definiert?
Im Gegensatz zum mathematischen Pendel werden hierbei Form und Größe des Körpers berücksichtigt, wodurch das Verhalten physikalischer Pendel eher dem realen Pendel entspricht. Das physikalische Pendel besteht aus einem ausgedehnten, starren Körper, welcher nicht in seinem Schwerpunkt aufgehängt ist.
Welche physikalischen Größen beschreiben die Pendelbewegung?
Schwingungsgleichung: Physikalisches Pendel
- Trägheitsmoment.
- Schwingungsdauer.
- Frequenz.
Wie hängt die Eigenfrequenz des Federpendels von der Masse und der Amplitude ab?
Die Schwingungsdauer eines Federpendels hängt nicht von der Auslenkung ab, sondern nur von der Federkonstanten und der Masse des Pendelkörpers.
Warum schwingt ein Fadenpendel nur bei kleinen Amplituden harmonisch?
Bei kleinen Auslenkungen führt ein Fadenpendel harmonische Schwingungen oder sinusförmige Schwingungen aus. Wird es nur einmal ausgelenkt, so verringert sich allmählich infolge des Luftwiderstandes und anderer Reibungseffekte die Amplitude. Es liegt eine gedämpfte Schwingung vor.
Warum ist das Fadenpendel unabhängig von der Masse?
Die Amplitude A und der Nullphasenwinkel δ werden aus den Anfangsbedingungen bestimmt. Lenken wir das Pendel um den Winkel ϕ0 aus und lassen es zum Zeitpunkt t = 0 los, so ist A = ϕ0 und δ = π/2, sodass ϕ(t) = ϕ0 cos(ωt) ist. T = 2π ω = 2π √l g (10) Die Periode ist demnach unabhängig von der Masse des Pendels!
Welchen Einfluss hat die Amplitude auf die schwingungsdauer?
Hängt die Schwingungsdauer auch von der Amplitude ab? Bei größerer Amplitude muss die Masse schließlich einen größeren Weg zurücklegen. Andererseits ist bei größerer Auslenkung die Kraft auf die Masse größer, was zu einer größeren Beschleunigung und zu größeren Geschwindigkeiten führt.