S. 102 lesen
>>S. 102 Blauer Kasten bis „Im Resonanzfall wird die Energie maximal.“ ins Heft übertragen<<
Heimexperiment: Experiment 1
Durchführung: Mit der Maus (oder einem Finger bei Touchdisplays eines Handys oder Tablets) kann die Masse des Oszillators in Schwingung versetzt werden. Die Masse und die Dämpfung des Oszillators können über die Schieberegler verändert werden.
Der Oszillator (das Federpendel) kann von außen periodisch angeregt werden, so dass er erzwungene Schwingungen ausführt. Mit dem Schieberegler können verschiedene Periodendauern der Erregerfrequenz eingestellt werden, mit der eine periodische Anregung des Oszillators wie sie in Experiment 1 im Buch beschrieben werden.
>>Aufgaben<<
- Ermitteln Sie die Schwingungsdauer bei der Eigenfrequenz \(f_0\). Hinweis: Wenn Sie die Zeit bei mehreren Schwingungen (z.B. zehn Schwingungen) messen, reduziert sich der Messfehler.
- Berechnen Sie mithilfe der gemessenen Schwingungsdauer und der angegebenen Masse die Federkonstante D.
- Ermitteln Sie die verschiedenen Erregerfrequenzen über die jeweilige Periodendauer der Erregerschwingung.
- Ermitteln Sie die bei den verschiedenen Erregerfrequenzen sich einstellende Amplitude des Oszillators.
- Zeichnen Sie ein Diagramm mit der Amplitude der erzwungenen Schwigung in Abhängigkeit der Erregerfrequenz.
- Markieren Sie in diesem Diagramm ebenfalls die Eigenfrequenz, die sie in Aufgabe 1 ermittelt haben.