Schwingungen

Franz Embacher
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fe@ap.univie.ac.at


Diese Flash-Animation zeigt die Simulation der Bewegung eines Körpers unter dem Einfluss
  • einer harmonischen (rücktreibenden) Kraft (z.B. einer Feder), beschrieben durch eine "Federkonstante",
  • einer zur Geschwindigkeit proportionalen Reibungskraft, beschrieben durch einen Reibungskoeffizienten und
  • einer harmonischen ("sinusförmigen") äußeren Kraft, beschrieben durch Kreisfrequenz, Amplitude und Phase.
Die Masse des Körpers, die Koeffizienten der Kräfte sowie Anfangsort und Anfangsgeschwindigkeit können vorgegeben werden. Während der Bewegung können die verstrichene Zeit und die Position des Körpers abgelesen werden. Die Aufgaben bestehen darin, verschiedene Bewegungstypen (harmonische Schwingung, gedämpfte Schwingung, aperiodischer Fall, erzwungene Schwingung, Resonanzkatastrophe, Resonanz mit Reibung) zu untersuchen und zu diskutieren.


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Die Ermittlung der numerischen Lösung der Bewegungsgleichung erfolgt mit Hilfe des (sehr genauen) Runge-Kutta-Verfahrens.





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