Energiezufuhr und Energieabgabe bei Schwingungen

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

gedämpfte Schwingungen

verlieren Energie an die Umgebung, dabei nimmt die Amplitude ab.

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.

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.

angeregte Schwingungen

In diesen Fällen wird der Dämpfung einer Schwingung durch Energiezufuhr entgegengewirkt. Die Energiezufuhr wird von Außen so gesteuert, dass die Frequenz der Schwingung nur von dem schwingenden System selbst abhängt.

Beispiele sind alle Uhrwerke bei mechanischen Pendeluhren, bei Quarz- oder Atomuhren.

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") oder das Streichen einer Violinsaite mit dem Bogen.

Versuch: Der Wackeltisch

Der steuerbare Motor mit verschiedenen Gewichten als Exzenter.

• Resonanz

Links

• Applet zur Resonanz mit Reibung