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Gleich vorab: Diese Seite ist erst im Entstehen. Daher sieht sie noch nicht so aus, wie ich sie mir vorstelle.
Auch das Angebot ist momentan noch sehr beschränkt und bezieht sich nur auf das gerade aktuelle Thema im laufenden Physikunterricht.
Weitere Einträge werden folgen.

Erzwungene Schwingungen:

Ein schwingungsfähiges System (System 2, auch Resonator genannt) wie z.B. ein Federpendel oder ein elektrischer Schwingkreis
wird durch periodisch einwirkende Kräfte angeregt. Diese Kräfte stammen von einem schwingenden System (System 2), dessen Frequenz
variabel sein kann. Die Frequenz, mit der das System 2 (der Resonator), schwingen kann, ist dagegen fest vorgegeben. Diese Frequenz f0 heißt
Eigenfrequenz oder Resonanzfrequenz. f0 ist von baulichen Größen vorgegeben (z.B. Federkonstante, Fadenlänge, Kapazität und Induktivität).
Wie verhält sich das System 2 (der Resonator) unter Einwirkung des Erregers (System 1)? Drei Fälle sind zu unterscheiden:

1. Die Erregerfrequenz f ist deutlich kleiner als die Resonanzfrequenz f0:
Das System 2 schwingt mit derselben Frequenz und derselben Phase wie das System 1.

2. Die Erregerfrequenz f ist gleich der Resonanzfrequenz f0:
Das System nimmt verstärkt Energie aus dem System 1 auf, welches zu einem Anwachsen der Schwingungsamplitude führt (Resonanz). Die Phasenverschiebung
zwischen den Systemen beträgt p /2. Ist das System 2 nicht gedämpft, dann wächst die Amplitude theoretisch ins Unendliche, so dass es schließlich
zur Zerstörung des Systems 2 kommen kann (Resonanzkatastrophe). Resonanz kann erwünscht sein (Musikinstrumente, Abstimmung in Radio- und Fernsehgeräten
auf den gewünschten Sender) oder in anderen Fällen auch unerwünscht (siehe Einsturz der Tacoma Narrows Bridge).

3. Die Erregerfrequenz f ist deutlich größer als die Resonanzfrequenz f0:
Die Schwingungsamplitude des Systems 2 geht immer mehr gegen Null. Die Phasenverschiebung zu System 1 nähert sich p an.

Die mathematischen Behandlung ist in der pdf-Datei erzw. Schwingung beschrieben.


Stehende Wellen:

Wenn zwei Wellen mit gleicher Frequenz und gleicher Amplitude aus entgegengesetzter Richtung aufeinander zulaufen, kommt es bei ihrer Überlagerung
zur Ausbildung einer stehenden Welle. Die Amplitude eines jeden schwingungsfähigen Teilchens ändert sich dabei nicht mit der Zeit,
d.h. die Schwingungsamplitude bleibt konstant. Es bilden sich Stellen mit maximaler Schwingungsamplitude (Bäuche) und Stellen mit der
Schwingungsamplitude Null (Knoten) heraus, an denen die Teilchen permanent in Ruhe sind. Im Gegensatz zu fortschreitenden Wellen behalten die
Schwingungsbäuche und Schwingungsknoten ihre räumliche Lage zeitlich bei. Bei einer stehenden Welle erfolgt im Gegensatz zu einer laufenden
Welle kein Energietransport! Die Herleitung der Gleichung füe eine stehende Welle finden Sie in der pdf-Datei stehende Welle.