Energiezufuhr und Energieabgabe bei Schwingungen: Unterschied zwischen den Versionen

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:Beispiele sind die Selbsterregung von im Wind wackelnden Blättern ("Espenlaub"), das Streichen einer Violinsaite mit dem Bogen oder die menschliche Stimme. Eine Uhr als Ganzes führt auch eine selbsterregte Schwingung durch, denn das Uhrwerk steuert selbst die Energiezufuhr.
 
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Version vom 1. Oktober 2015, 09:53 Uhr

Je nach der Art der Energiezufuhr oder des Verlustes kann man Schwingungen in verschiedene Kategorien einteilen:

ungedämpfte Schwingungen
sind nicht gedämpft, also ohne Energieverlust. Da es eine reibungslose Bewegung in der Regel nicht gibt, kann das nur durch ständige Energiezufuhr erreicht werden.
Schwingungen schematisch nach Energiezufuhr ungedämpft.png
gedämpfte Schwingungen
verlieren Energie an die Umgebung, dabei nimmt die Amplitude ab.

Schwingungen schematisch nach Energiezufuhr gedämpft.png

erzwungene Schwingungen
Hier wird eine Schwingung periodisch angeregt und so auch die Frequenz der Schwingung festgelegt. Je nachdem wie gut die Anregungsfrequenz "paßt", nimmt die Schwingung mehr oder weniger Energie auf.
Beispiele sind Vibrationen beim Auto, die bei bestimmten Geschwindigkeiten auftreten.
Schwingungen schematisch nach Energiezufuhr erzwungen.png
angeregte Schwingungen
In diesen Fällen wird der Dämpfung einer Schwingung durch Energiezufuhr entgegengewirkt. Die Energiezufuhr erfolgt in der Eigenfrequenz der Schwingung. Eine angeregte Schwingung entspricht daher einer erzwungenen Schwingung in der "passenden" Frequenz.
Beispiele sind Kinderschaukeln, die Unruhe oder das Pendel einer mechanischen Uhr und der Schwingquarz bei einer Quarzuhr.
Schwingungen schematisch nach Energiezufuhr angeregt.png
selbsterregte Schwingungen
So bezeichnet man angeregte Schwingungen, bei denen die Steuerung der Energiezufuhr durch das vorgegebene System selbst geschieht.
Beispiele sind die Selbsterregung von im Wind wackelnden Blättern ("Espenlaub"), das Streichen einer Violinsaite mit dem Bogen oder die menschliche Stimme. Eine Uhr als Ganzes führt auch eine selbsterregte Schwingung durch, denn das Uhrwerk steuert selbst die Energiezufuhr.
Schwingungen schematisch nach Energiezufuhr selbsterregt.png

Versuch: Der Wackeltisch

Der steuerbare Motor mit verschiedenen Gewichten als Exzenter.
  • Resonanz

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