Die Hauptgrößen, die die Schwingungsbewegung charakterisieren. oszillierende Bewegung

Mit Hilfe dieses Video-Tutorials können Sie sich selbstständig mit dem Thema „Kenngrößen der Schwingungsbewegung“ auseinandersetzen. In dieser Lektion lernen Sie, wie und durch welche Größen oszillierende Bewegungen charakterisiert werden. Die Definition solcher Größen wie Amplitude und Verschiebung, Periode und Frequenz der Schwingung wird gegeben.

Lassen Sie uns die quantitativen Eigenschaften von Schwingungen diskutieren. Beginnen wir mit dem offensichtlichsten Merkmal - der Amplitude. Amplitude mit einem Großbuchstaben A bezeichnet und in Metern gemessen.

Definition

Amplitude wird als maximale Verschiebung aus der Gleichgewichtslage bezeichnet.

Oft wird die Amplitude mit dem Schwingungsbereich verwechselt. Ein Swing ist, wenn ein Körper von einem Extrempunkt zum anderen schwingt. Und die Amplitude ist die maximale Verschiebung, dh der Abstand vom Gleichgewichtspunkt, von der Gleichgewichtslinie bis zum Extrempunkt, an dem sie gefallen ist. Neben der Amplitude gibt es ein weiteres Merkmal - die Verschiebung. Dies ist die aktuelle Abweichung von der Gleichgewichtslage.

SONDERN – Amplitude –

X – versetzt –

Reis. 1. Amplitude

Sehen wir uns an einem Beispiel an, wie sich Amplitude und Offset unterscheiden. Das mathematische Pendel befindet sich in einem Gleichgewichtszustand. Die Ortslinie des Pendels im Anfangsmoment ist die Gleichgewichtslinie. Wenn Sie das Pendel zur Seite nehmen, ist dies seine maximale Auslenkung (Amplitude). Zu jedem anderen Zeitpunkt ist der Abstand keine Amplitude, sondern einfach eine Verschiebung.

Reis. 2. Differenz zwischen Amplitude und Offset

Die nächste Funktion, zu der wir übergehen, heißt aufgerufen Schwingungsdauer.

Definition

Schwingungsperiode ist das Zeitintervall, in dem eine vollständige Schwingung stattfindet.

Bitte beachten Sie, dass der „Punkt“-Wert durch einen Großbuchstaben gekennzeichnet ist, er ist wie folgt definiert: , .

Reis. 3. Zeitraum

Es ist erwähnenswert, dass wir die Schwingungsdauer umso genauer bestimmen, je mehr wir die Anzahl der Schwingungen über einen längeren Zeitraum messen.

Der nächste Wert ist Frequenz.

Definition

Die Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit wird genannt Frequenz Schwankungen.

Reis. 4. Häufigkeit

Die Häufigkeit wird durch den griechischen Buchstaben angegeben, der als "nu" gelesen wird. Frequenz ist das Verhältnis der Anzahl der Schwingungen zur Zeit, in der diese Schwingungen aufgetreten sind:.

Frequenzeinheiten. Diese Einheit wird zu Ehren des deutschen Physikers Heinrich Hertz "Hertz" genannt. Beachten Sie, dass Periode und Frequenz in Bezug auf die Anzahl der Schwingungen und die Zeit, während der diese Schwingung stattfindet, zusammenhängen. Für jedes Schwingungssystem sind Frequenz und Periode konstante Werte. Die Beziehung zwischen diesen Größen ist ganz einfach: .

Neben dem Begriff „Schwingungsfrequenz“ wird häufig auch der Begriff „zyklische Schwingungsfrequenz“ verwendet, also die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde. Sie wird durch einen Buchstaben gekennzeichnet und in Radianten pro Sekunde gemessen.

Graphen freier ungedämpfter Schwingungen

Wir kennen bereits die Lösung des Hauptproblems der Mechanik für freie Schwingungen - den Sinus- oder Cosinussatz. Wir wissen auch, dass Graphen ein mächtiges Werkzeug zur Untersuchung physikalischer Prozesse sind. Lassen Sie uns darüber sprechen, wie die Graphen der Sinus- und Kosinuswelle aussehen werden, wenn sie auf harmonische Schwingungen angewendet werden.

Lassen Sie uns zunächst die singulären Punkte während der Oszillationen definieren. Dies ist notwendig, um den Baumaßstab richtig zu wählen. Stellen Sie sich ein mathematisches Pendel vor. Die erste Frage, die sich stellt, ist: Welche Funktion soll verwendet werden - Sinus oder Cosinus? Beginnt die Schwingung am höchsten Punkt – der maximalen Abweichung – ist das Kosinusgesetz das Bewegungsgesetz. Wenn Sie beginnen, sich vom Gleichgewichtspunkt aus zu bewegen, ist das Bewegungsgesetz das Sinusgesetz.

Wenn das Bewegungsgesetz das Kosinusgesetz ist, dann befindet sich das Pendel nach einem Viertel der Periode in der Gleichgewichtslage, nach einem weiteren Viertel – am Extrempunkt, nach einem weiteren Viertel – wieder in der Gleichgewichtslage und nach einem weiteren Viertel es kehrt in seine ursprüngliche Position zurück.

Wenn das Pendel nach dem Sinusgesetz schwingt, befindet es sich nach einem Viertel der Periode am äußersten Punkt, nach einem weiteren Viertel in der Gleichgewichtsposition. Dann wieder am äußersten Punkt, aber auf der anderen Seite und nach einem weiteren Viertel der Periode kehrt es in die Gleichgewichtsposition zurück.

Die Zeitskala ist also kein willkürlicher Wert von 5 s, 10 s usw., sondern ein Bruchteil der Periode. Wir werden ein Diagramm in Vierteln des Zeitraums erstellen.

Kommen wir zum Bau. variiert entweder nach dem Sinussatz oder nach dem Cosinussatz. Die Ordinatenachse ist , die Abszissenachse ist . Die Zeitskala entspricht Vierteln des Zeitraums: Das Diagramm liegt im Bereich von bis .

Reis. 5. Abhängigkeitsgraphen

Der Graph für die Schwingung nach dem Sinusgesetz geht von Null aus und ist dunkelblau dargestellt (Abb. 5). Der Graph für die Oszillation nach dem Kosinusgesetz verlässt die Position der maximalen Abweichung und ist in der Abbildung blau dargestellt. Die Graphen sehen absolut identisch aus, sind aber relativ zueinander um eine Viertelperiode oder Bogenmaß phasenverschoben.

Abhängigkeitsgraphen und werden ähnlich aussehen, da sie sich ebenfalls gemäß dem harmonischen Gesetz ändern.

Merkmale der Schwingungen eines mathematischen Pendels

Mathematisches Pendel ist ein materieller Massenpunkt, der an einem langen, nicht dehnbaren, gewichtslosen Faden der Länge aufgehängt ist.

Beachten Sie die Formel für die Schwingungsdauer eines mathematischen Pendels: , wobei die Länge des Pendels ist, ist die Beschleunigung des freien Falls.

Je länger das Pendel, desto länger die Periode seiner Schwingungen (Abb. 6). Je länger der Faden, desto länger schwingt das Pendel.

Reis. 6 Abhängigkeit der Schwingungsdauer von der Pendellänge

Je größer die Freifallbeschleunigung ist, desto kürzer ist die Schwingungsdauer (Abb. 7). Je größer die Beschleunigung des freien Falls ist, desto stärker zieht der Himmelskörper das Gewicht an und desto schneller neigt er dazu, in die Gleichgewichtslage zurückzukehren.

Reis. 7 Abhängigkeit der Schwingungsdauer von der Fallbeschleunigung

Bitte beachten Sie, dass die Schwingungsdauer nicht von der Masse der Last und der Schwingungsamplitude abhängt (Abb. 8).

Reis. 8. Die Schwingungsdauer hängt nicht von der Schwingungsamplitude ab

Galileo Galilei machte als erster auf diese Tatsache aufmerksam. Basierend auf dieser Tatsache wird ein Pendeluhrwerk vorgeschlagen.

Zu beachten ist, dass die Genauigkeit der Formel nur bei kleinen, relativ kleinen Abweichungen maximal ist. Beispielsweise ist für die Abweichung der Fehler der Formel . Bei größeren Abweichungen ist die Genauigkeit der Formel nicht so groß.

Betrachten Sie qualitative Probleme, die ein mathematisches Pendel beschreiben.

Aufgabe.Wie ändert sich der Lauf von Pendeluhren, wenn sie: 1) von Moskau zum Nordpol transportiert werden; 2) Transport von Moskau zum Äquator; 3) hoch bergauf heben; 4) aus dem beheizten Raum in die Kälte bringen.

Um die Problemstellung richtig beantworten zu können, ist es notwendig zu verstehen, was mit dem „Laufen einer Pendeluhr“ gemeint ist. Pendeluhren basieren auf einem mathematischen Pendel. Wenn die Schwingungsperiode der Uhr kürzer ist als wir brauchen, beginnt die Uhr zu eilen. Wenn die Oszillationsperiode länger als nötig wird, läuft die Uhr nach. Die Aufgabe reduziert sich auf die Beantwortung der Frage: Was passiert mit der Schwingungsdauer eines mathematischen Pendels als Ergebnis aller in der Aufgabe aufgeführten Aktionen?

Betrachten wir die erste Situation. Das mathematische Pendel wird von Moskau zum Nordpol verlegt. Wir erinnern uns, dass die Erde die Form eines Geoids hat, dh einer an den Polen abgeflachten Kugel (Abb. 9). Das bedeutet, dass am Pol die Beschleunigung des freien Falls etwas größer ist als in Moskau. Und da die Beschleunigung des freien Falls größer ist, wird die Schwingungsdauer etwas kürzer und die Pendeluhr wird anfangen zu hetzen. Dabei vernachlässigen wir, dass es am Nordpol kälter ist.

Reis. 9. Die Beschleunigung des freien Falls ist an den Polen der Erde größer

Betrachten wir die zweite Situation. Wir verschieben die Uhr von Moskau zum Äquator, vorausgesetzt, dass sich die Temperatur nicht ändert. Die Beschleunigung im freien Fall am Äquator ist etwas geringer als in Moskau. Dies bedeutet, dass die Schwingungsdauer des mathematischen Pendels zunimmt und die Uhr beginnt langsamer zu werden.

Im dritten Fall wird die Uhr hoch bergauf gestellt und damit der Abstand zum Erdmittelpunkt vergrößert (Abb. 10). Das bedeutet, dass die Freifallbeschleunigung am Gipfel des Berges geringer ist. Die Schwingungsdauer nimmt zu die Uhr wird zurück sein.

Reis. 10 Auf dem Gipfel des Berges ist die Schwerkraft größer

Betrachten wir den letzten Fall. Die Uhr wird aus der warmen Stube in die Kälte getragen. Mit abnehmender Temperatur nehmen die linearen Abmessungen der Körper ab. Dadurch wird die Länge des Pendels etwas verkürzt. Da die Länge kleiner geworden ist, hat sich auch die Schwingungsdauer verringert. Die Uhr wird hetzen.

Wir haben die typischsten Situationen untersucht, die es uns ermöglichen zu verstehen, wie die Formel für die Schwingungsdauer eines mathematischen Pendels funktioniert.

Betrachten Sie abschließend ein weiteres Merkmal von Schwingungen - Phase. Was eine Phase ist, werden wir in den Seniorenklassen genauer besprechen. Heute müssen wir uns überlegen, womit diese Eigenschaft verglichen, gegenübergestellt und wie wir sie selbst bestimmen können. Es ist am bequemsten, die Phase von Schwingungen mit der Geschwindigkeit des Pendels zu vergleichen.

Abbildung 11 zeigt zwei identische Pendel. Das erste Pendel wurde um einen bestimmten Winkel nach links ausgelenkt, das zweite wurde ebenso wie das erste um einen bestimmten Winkel nach links ausgelenkt. Beide Pendel machen genau die gleichen Schwingungen. In diesem Fall können wir sagen, dass die Pendel mit der gleichen Phase schwingen, da die Geschwindigkeiten des Pendels die gleiche Richtung und den gleichen Modul haben.

Abbildung 12 zeigt zwei ähnliche Pendel, aber eines ist nach links und das andere nach rechts geneigt. Sie haben auch die gleichen Geschwindigkeiten modulo, aber die Richtung ist entgegengesetzt. Man sagt in diesem Fall, dass die Pendel gegenphasig schwingen.

In allen anderen Fällen wird in der Regel von der Phasendifferenz gesprochen.

Reis. 13 Phasendifferenz

Die Phase von Schwingungen zu einem beliebigen Zeitpunkt lässt sich nach der Formel berechnen, also als Produkt aus der Schwingfrequenz und der seit Beginn der Schwingung verstrichenen Zeit. Die Phase wird in Radiant gemessen.

Merkmale der Schwingungen eines Federpendels

Die Formel für die Schwingung eines Federpendels: . Die Schwingungsdauer eines Federpendels hängt also von der Masse der Last und der Steifigkeit der Feder ab.

Je größer die Masse der Last, desto größer ihre Trägheit. Das heißt, das Pendel beschleunigt langsamer, die Schwingungsdauer wird länger (Abb. 14).

Reis. 14 Abhängigkeit der Schwingungsdauer von der Masse

Je größer die Steifigkeit der Feder ist, desto schneller neigt sie dazu, in ihre Gleichgewichtsposition zurückzukehren. Die Periode des Federpendels wird kleiner.

Reis. 15 Abhängigkeit der Schwingungsdauer von der Federsteifigkeit

Betrachten Sie die Anwendung der Formel am Beispiel des Problems.

Reis. 17 Oszillationsperiode

Wenn wir nun alle notwendigen Werte in die Formel zur Berechnung der Masse einsetzen, erhalten wir:

Antworten: Das Gewicht des Gewichts beträgt ca. 10 g.

Wie bei einem mathematischen Pendel hängt auch bei einem Federpendel die Schwingungsdauer nicht von seiner Amplitude ab. Dies gilt natürlich nur für kleine Abweichungen von der Gleichgewichtslage, wenn die Verformung der Feder elastisch ist. Diese Tatsache war die Grundlage für den Bau von Federuhren (Abb. 18).

Reis. 18 Frühlingsuhr

Fazit

Natürlich gibt es neben den Schwingungen und den erwähnten Eigenschaften noch andere ebenso wichtige Eigenschaften der oszillierenden Bewegung. Aber wir werden darüber in der High School sprechen.

Referenzliste

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Internetportal "abitura.com" ()
Internetportal "phys-portal.ru" ()
Internetportal "fizmat.by" ()

Hausaufgaben

Was sind mathematische Pendel und Federpendel? Was ist der Unterschied zwischen ihnen?
Was ist harmonische Schwingung, Schwingungsdauer?
Ein Gewicht von 200 g schwingt auf einer Feder mit einer Steifigkeit von 200 N/m. Ermitteln Sie die gesamte mechanische Schwingungsenergie und die maximale Bewegungsgeschwindigkeit der Last, wenn die Schwingungsamplitude 10 cm beträgt (Reibung vernachlässigen).

Vergleichen wir die Schwingungen zweier identischer Pendel, die in Abbildung 58 dargestellt sind. Das erste Pendel schwingt mit großem Schwung, dh seine Extrempositionen sind weiter von der Gleichgewichtsposition entfernt als die des zweiten Pendels.

Reis. 58. Schwingungen von Pendeln, die mit unterschiedlichen Amplituden auftreten

Die größte (modulo) Abweichung eines schwingenden Körpers von der Gleichgewichtslage wird als Schwingungsamplitude bezeichnet

Wir betrachten Schwingungen, die mit kleinen Amplituden auftreten (Abb. 59), bei denen die Länge des Bogens AB als gleich dem Segment AB und sogar der Halbsehne CB angesehen werden kann. Daher kann die Schwingungsamplitude eines Fadenpendels als Bogen oder eines dieser Segmente verstanden werden. Die Schwingungsamplitude des ersten Pendels (siehe Abb. 58) ist also gleich 0 1 A 1 oder 0 1 B 1 und die zweite - 0 2 A 2 oder O 2 B 2. Die Amplitude wird mit dem Buchstaben A bezeichnet und in SI in Längeneinheiten gemessen - Meter (m), Zentimeter (cm) usw. Die Amplitude kann auch in Einheiten eines flachen Winkels gemessen werden, z. B. in Grad, denn ein bestimmter Mittelpunktswinkel entspricht einem Kreisbogen, also einem Winkel mit einem Scheitelpunkt im Kreismittelpunkt (hier im Punkt O).

Reis. 59. Bei Schwingungen mit kleiner Amplitude ist die Länge des Bogens AB gleich der Strecke AB

Die Schwingungsamplitude des Federpendels (siehe Abb. 53) ist gleich der Länge der Strecke OB bzw. OA.

Ein schwingender Körper macht eine vollständige Schwingung, wenn vom Beginn der Schwingungen an ein Weg von vier Amplituden zurückgelegt wird. Wenn sich der Ball beispielsweise von Punkt O 1 zu Punkt B 1, dann zu Punkt A 1 und wieder zu Punkt O 1 bewegt hat (siehe Abb. 58), macht die Kugel eine vollständige Schwingung.

Die Zeitspanne, in der der Körper eine vollständige Schwingung ausführt, wird als Schwingungsdauer bezeichnet.

Die Schwingungsdauer wird mit dem Buchstaben T bezeichnet und in SI in Sekunden (s) gemessen.

Wir hängen zwei identische Kugeln an unterschiedlich lange Fäden und bringen sie in oszillierende Bewegung. Wir werden sehen, dass ein kurzes Pendel in der gleichen Zeit mehr Schwingungen macht als ein langes.

Die Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit wird als Schwingungsfrequenz bezeichnet

Die Frequenz wird mit dem griechischen Buchstaben v („nu“) bezeichnet. Die Einheit der Frequenz ist eine Schwingung pro Sekunde. Diese Einheit wird zu Ehren des deutschen Wissenschaftlers Heinrich Hertz Hertz (Hz) genannt.

Nehmen wir an, das Pendel macht in einer Sekunde zwei Schwingungen, d.h. die Frequenz seiner Schwingungen beträgt 2 Hz. Um die Schwingungsdauer zu finden, muss man eine Sekunde durch die Anzahl der Schwingungen in dieser Sekunde teilen, also durch die Frequenz:

Somit hängen die Schwingungsdauer T und die Schwingungsfrequenz v durch die folgende Beziehung zusammen:

Am Beispiel von Schwingungen unterschiedlich langer Pendel kommen wir zu dem Schluss, dass die Frequenz und Periode freier Schwingungen eines Fadenpendels von der Länge seines Fadens abhängen. Je länger der Pendelfaden, desto länger die Schwingungsdauer und desto niedriger die Frequenz.

Freie Schwingungen ohne Reibung und Luftwiderstand werden als Eigenschwingungen bezeichnet und ihre Frequenz ist die Eigenfrequenz des schwingungsfähigen Systems

Nicht nur ein Fadenpendel, sondern auch jedes andere schwingfähige System hat eine bestimmte Eigenfrequenz, die von den Parametern dieses Systems abhängt. Beispielsweise hängt die Eigenfrequenz eines Federpendels von der Masse der Last und der Steifigkeit der Feder ab.

Betrachten Sie die Schwingungen zweier identischer Pendel (Abb. 60). Zum gleichen Zeitpunkt beginnt sich das linke Pendel von der Position ganz links nach rechts zu bewegen, und das rechte Pendel von der Position ganz rechts bewegt sich nach links. Beide Pendel schwingen mit der gleichen Frequenz (weil die Längen ihrer Fäden gleich sind) und mit den gleichen Amplituden. Diese Schwingungen unterscheiden sich jedoch voneinander: Zu jedem Zeitpunkt sind die Geschwindigkeiten der Pendel in entgegengesetzte Richtungen gerichtet. In diesem Fall sagt man, dass die Pendel gegenphasig schwingen.

Reis. 60. Schwingungen von Pendeln, die in entgegengesetzten Phasen auftreten

Auch die in Abbildung 58 gezeigten Pendel schwingen mit den gleichen Frequenzen. Die Geschwindigkeiten dieser Pendel sind zu jedem Zeitpunkt in die gleiche Richtung gerichtet. In diesem Fall sagt man, dass die Pendel in den gleichen Phasen schwingen.

Betrachten wir einen weiteren Fall. In dem in Abbildung 61, a gezeigten Moment sind die Geschwindigkeiten beider Pendel nach rechts gerichtet. Aber nach einer Weile (Abb. 61, b) werden sie in verschiedene Richtungen gelenkt. In diesem Fall sollen die Schwingungen mit einer bestimmten Phasendifferenz auftreten.

Reis. 61. Schwingungen von Pendeln, die mit einer bestimmten Phasendifferenz auftreten

Eine physikalische Größe namens Phase wird nicht nur zum Vergleich der Schwingungen zweier oder mehrerer Körper verwendet, sondern auch zur Beschreibung der Schwingungen eines Körpers.

Die Formel zur Bestimmung der Phase zu einem bestimmten Zeitpunkt wird in der High School behandelt.

Somit ist eine oszillierende Bewegung durch Amplitude, Frequenz (oder Periode) und Phase gekennzeichnet.

Fragen

Was ist die Amplitude der Schwingungen genannt; Schwingungsdauer; Schwingungsfrequenz? In welchen Einheiten wird jede dieser Größen gemessen?
Welcher mathematische Zusammenhang besteht zwischen der Periode und der Frequenz von Schwingungen?
Wie hängen sie ab: a) Häufigkeit; b) die Periode der freien Schwingungen des Pendels auf der Länge seines Fadens?
Welche Schwingungen werden als natürliche Schwingungen bezeichnet?
Wie nennt man die Eigenfrequenz eines schwingenden Systems?

Übung 24

Abbildung 62 zeigt Paare schwingender Pendel. In welchen Fällen schwingen zwei Pendel: in gleichen Phasen zueinander; in entgegengesetzten Phasen?
Die Schwingungsfrequenz einer hundert Meter langen Eisenbahnbrücke beträgt 2 Hz. Bestimmen Sie die Periode dieser Schwingungen.
Die Periode der vertikalen Schwingungen eines Eisenbahnwaggons beträgt 0,5 s. Bestimmen Sie die Schwingungsfrequenz des Autos.
Die Nadel der Nähmaschine macht 600 vollständige Schwingungen pro Minute. Wie groß ist die Schwingungsfrequenz der Nadel?
Die Amplitude der Schwingungen der Last auf der Feder beträgt 3 cm.Welchen Weg von der Gleichgewichtsposition wird die Last in einer Zeit von - ¼ T zurücklegen; -½T; - ¾T; - T?
Die Amplitude der Lastschwingungen an der Feder beträgt 10 cm, die Frequenz 0,5 Hz. Welche Strecke legt die Last in 2 Sekunden zurück?

Die Übung

Entwerfen Sie ein Experiment mit magnetischen Kräften, die eine Zunahme der Beschleunigung im freien Fall simulieren und auf ein oszillierendes Filamentpendel einwirken. Führen Sie dieses Experiment durch und ziehen Sie eine Aussage über die qualitative Abhängigkeit der Schwingungsdauer von der Fallbeschleunigung.

Betrachten Sie die folgende Abbildung:

Es verfügt über zwei identische Pendel. Wie aus der Abbildung ersichtlich ist, schwingt das erste Pendel mit einem größeren Ausschlag als das zweite. Das heißt mit anderen Worten, dass die Extrempositionen, die das erste Pendel einnimmt, einen größeren Abstand voneinander haben als die des zweiten Pendels.

Amplitude

Schwingungsamplitude- die betragsmäßig größte Abweichung des Schwingkörpers von der Gleichgewichtslage.

Normalerweise wird der Buchstabe A verwendet, um die Amplitude von Vibrationen zu bezeichnen.Die Maßeinheiten der Amplitude sind die gleichen wie die Längeneinheiten, dh sie sind Meter, Zentimeter usw. Im Prinzip kann die Amplitude in Einheiten eines ebenen Winkels geschrieben werden, da jeder Bogen eines Kreises einem einzigen Mittelpunktswinkel entspricht.

Man sagt, dass ein schwingender Körper eine vollständige Schwingung ausführt, wenn er einen Weg zurücklegt, der vier Amplituden entspricht.

Schwingungsperiode

Schwingungsperiode ist die Zeit, die der Körper für eine vollständige Schwingung benötigt.

Die Schwingungsdauer ist mit dem Buchstaben T bezeichnet. Die Einheit der Schwingungsdauer T sind Sekunden.

Wenn wir zwei identische Kugeln an unterschiedlich langen Fäden aufhängen und in oszillierende Bewegung versetzen, werden wir feststellen, dass sie in gleichen Zeitintervallen unterschiedlich viele Schwingungen machen. Eine an einer kurzen Schnur aufgehängte Kugel schwingt stärker als eine an einer langen Schnur aufgehängte Kugel.

Oszillationsfrequenz

Oszillationsfrequenz nennt man die Anzahl der Schwingungen, die in einer Zeiteinheit gemacht werden.

Die Oszillationsfrequenz wird durch den Buchstaben ν (gelesen als "nu") bezeichnet. Die Einheiten der Schwingungsfrequenz heißen Hertz. Ein Hertz bedeutet eine Schwingung pro Sekunde.

Die Periode und Frequenz von Schwingungen sind durch die folgende Beziehung miteinander verbunden:

Die Frequenz freier Schwingungen wird als Eigenfrequenz des schwingungsfähigen Systems bezeichnet. Jedes System hat seine eigene Schwingungsfrequenz.

Oszillationsphase

Es gibt auch so etwas wie die Phase der Schwingungen. Zwei Pendel können die gleiche Schwingungsfrequenz haben, aber gleichzeitig können sie in verschiedenen Phasen schwingen, dh ihre Geschwindigkeiten sind jederzeit in entgegengesetzte Richtungen gerichtet.

Wenn die Geschwindigkeiten der Pendel zu jedem Zeitpunkt in die gleiche Richtung gerichtet sind, dann sagt man, dass die Pendel in den gleichen Schwingungsphasen schwingen.

Pendel können auch mit einer gewissen Phasendifferenz schwingen, dann stimmt zu manchen Zeitpunkten die Richtung ihrer Geschwindigkeiten überein, zu anderen nicht.