Pendel < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet | Datum: | 22:41 So 29.05.2011 | Autor: | yuppi |
Aufgabe | Wie weit muss ein Federpendel mit einer angehängten Masse von 800 g und einer Federkonstante von 3.9 N/m gedämpft werden, damit es gerade nicht mehr schwingt. Charaktirisieren Sie die Dämpfung durch Berechnung der charakteristischen Relaxationszeit. |
HalloZusammen =)
ich versuche gerade eine Physik Aufgaben zu lösen.
Also kurz gefasst:
geg. Federpendel
Angehängte Masse: m=800g
Federkonstante D= 3.9 N/m
ges. Dämpfung damit es sich gerade nicht mehr bewegt .
Ich verstehe nicht wirklich, was damit gemeint ist :
Charaktirisieren Sie die Dämpfung durch Berechnung der charakteristischen Relaxationszeit.
Ich muss die Formel für freie gedämpfte Schwingungen anwenden, oder ?
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(Antwort) fertig | Datum: | 23:27 So 29.05.2011 | Autor: | Kroni |
Hi,
was weist du denn ueber den gedaempften, harmonischen Oszillator (der das ja ist). Kennst du da die Loesungen zu der Bewegungsgleichung? Weist du, dass es sowas wie ne kritische Daempfung gibt?
Wenn nun also der Oszillator schwach gedaempft ist, dann wird er noch weiterhin oszillieren, aber seine Amplitude wird kleiner werden (exponentiell abnehmen). Dann, wenn die kritische Daempfung erreicht ist, schwingt der Oszillator erst gar nicht mehr, sondern geht direkt in die 'Ruhelage'. Du sollst wahrscheinlich, wie ich die Aufgabe verstehe, gerade die Daempfung ausrechnen, die man fuer diesen Fall braucht.
Die charakteristische Zeit ist dann die Zeit, die das System braucht, um seine Anfangsamplitude um $1/e$ zu verringern, also wenn du z.B. ein Weg-Zeit-Gesetz von
[mm] $x(t)=x_0 exp(-\kappa [/mm] t)$ hast, dann waere die char. Zeit des Systems
[mm] $\tau [/mm] = [mm] \kappa^{-1}$, [/mm] da
[mm] $x(\tau)/x_0 [/mm] = [mm] \exp(-\kappa \kappa^{-1}) [/mm] = [mm] \exp(-1) [/mm] = 1/e$
gilt.
LG
Kroni
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> Ich muss die Formel für freie gedämpfte Schwingungen
> anwenden, oder ?
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