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Referat über Resonanz. Resonanz in der Physik

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Physics

University, School

Offenbach am Main, Albert Schweitzer Schule

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Referat über Resonanz. Resonanz in der Physik

Erzwungene Schwingung:

Wird einem schwingungsfähigen System, Resonator genannt, von einem äußeren Erreger periodisch Energie zugeführt, so vollführt er nach einer gewissen Einschwingzeit eine erzwungene Schwingung.

Gekoppelte Schwingungen:

  • Schwingt in Richtung des anderen Pendels Longitudinal

  • Schwingt senkrecht zum anderen Pendel Transversal

  • Kopplung kann durch verschiedene Gewichtsstücke geändert werden

    • feste Kopplung Energie wandert schneller

    • lose Kopplung Energie wandert langsamer

Frequenzbereiche:

  • f << f(niederfrequenter Bereich) 
    Erreger und Schwinger haben keinen Phasenunterschied. Die beiden Schwingungen haben etwa die gleiche Amplitude, d.h. das Amplitudenverhältnis ist ungefähr 1.


  • f = f0(Resonanzfall)
    Der Erreger eilt dem Schwinger um die Phase Δφ = π/2 voraus. Die Amplitude des Schwingers ist maximal.


  • f >> f0(hochfrequenter Bereich)
    Erreger und Schwinger besitzen die Phasenverschiebung Δφ = π. Die Amplitude des Schwingers geht gegen Null.


Pendel schwingen mit der Frequenz des Erregers, jedoch je nach Erregerfrequenz mit unterschiedlich großen Amplituden und unterschiedlichen Phasendifferenzen zur Erregerschwingung. Zwischen Erreger und Resonator herrscht eine Phasendifferenz, die mit steigender Erregerfrequenz wächst.

Dämpfung:

Die Amplitude zeigt in der Nähe der Eigenfrequenz ωo des Resonators bei schwacher Dämpfung ein ausgeprägtes scharfes Maximum und bei starker Dämpfung ein breites, kaum merkliches Maximum.

Ein nur leicht gedämpftes System kann sich dabei zu großen Ampli.....[read full text]

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