Schwingungen (Physik)

Karteikarten zur Schwingungsbewegung. Die periodische Bewegung, Periode und Frequenz sowie die Amplitude. Die einfache harmonische Bewegung (SHM) als Bewegung unter einer Rückstellkraft nach dem Hookeschen Gesetz: die Position x(t) = A cos(omega t + phi), ihre Geschwindigkeit und Beschleunigung, die Kreisfrequenz omega = sqrt(k/m) und die Periode T = 2 pi sqrt(m/k), die nur von der Masse und der Federkonstante abhängt. Die Energie in der SHM: elastische potentielle Energie und kinetische Energie, die erhaltene Gesamtenergie E = (1/2) k A^2 proportional zum Quadrat der Amplitude, und die Geschwindigkeit an jeder Position. Die SHM als Projektion einer gleichförmigen Kreisbewegung. Pendel: das mathematische Pendel mit T = 2 pi sqrt(L/g), das physikalische Pendel und das Torsionspendel. Gedämpfte Schwingungen: die geschwindigkeitsproportionale Dämpfungskraft, der exponentielle Amplitudenabfall sowie der unterkritisch, kritisch und überkritisch gedämpfte Fall. Erzwungene Schwingungen: die Eigenfrequenz, die stationäre Amplitude und die Resonanz, wenn die Erregerfrequenz mit der Eigenfrequenz übereinstimmt.