Unmögliche Federpendel
Fachbezug
Hookesches Kraftgesetz, harmonische Bewegung. Gedämpfte Schwingung. Überlagerung zweier Schwingungen.
Aufgabe
Ein blaues Federpendel schwingt vertikal. Die Amplitude der Schwingung nimmt bei dieser Schwingung zu!
Ein zweiter Pendelkörper bewegt sich zusätzlich auch seitlich. Um die komplizierte Bewegung sichtbar zu machen, wird die Position des Pendelkörpers in gleichbleibenden Zeitabschnitten markiert.
Wähle ein Pendel, lenke den Pendelkörper aus der Gleichgewichtslage aus und beobachte die Pendelschwingung!
Aktivitäten
Bei den vorliegenden Beispielen handelt es sich um nicht existierende Pendelvorgänge. Sie kommen durch ein neu definiertes Kraftgesetz zustande...
- Bestimme die Schwingungsdauer des blauen Pendelkörpers bei kleinen Amplituden! Die Kraft auf den Pendelkörper besteht aus einer rücktreibenden Kraft, die proportional zum Quadrat der Auslenkung ist, und aus einer verstärkenden Kraft, die proportional zur Geschwindigkeit des Pendelkörpers ist...
- Untersuche verschiedene Schwingungen des grünen Pendels. Lenke den Pendelkörper dazu auch seitlich aus und beobachte die Schwingungsform! Bei dieser Schwingung wurden die Kraftgesetze in x- und y-Richtung so manipuliert, dass sie eine rücktreibende Komponente proportional zum Quadrat der Auslenkung und eine auslenkende Komponente proportional zu ihrer Auslenkung haben...
Physlet® - Davidson-College, W.Christian, M.Belloni, P.Krahmer et.al.