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1.1. Allgemeine Schwingungslehre
Im alltäglichen Leben erlebt man immer wieder, daß sich Vorgänge ständig wiederholen
und in regelmäßigen zeitlichen und räumlichen Abständen gleiche Zustände durchlaufen
(z.B. Pendeluhr, Schaukel). Diesen periodischen Prozeß nennt man Schwingung.
Um Schwingungen zu beschreiben und mathematisch erfassen zu können, werden die be-
nötigten physikalischen Größen angeführt:
1. Die Periodendauer T ist die zeitliche Dauer einer vollen Schwingung, d.h. sie be-
schreibt die Zeitdauer zwischen zwei aufeinanderfolgenden gleichen Schwingungszu-
ständen.
Daher ist die Periodendauer T der Quotient aus der Zeit t für n volle Schwingungen:
T=t/n
Die Einheit ist [T]=1 sec.
2. Die Frequenz ist der Quotient aus der Anzahl von n Schwingungen und der dazu benö-
tigten Zeit t:
f=n/t
Die Einheit ist [f]=1 sec-1=1 Hz.
Daraus folgt: T=1/f.
3. Die Elongation y gibt die Strecke an, um den sich der schwingende Massenpunkt aus
der Ruhelage entfernt hat. Sie ändert sich ständig und ist eine Funktion der Zeit:
y=y(t)
Die Einheit ist [y]=1 m.
4. Die Amplitude A ist die größte Elongation einer Schwingung. Auch sie gibt die Ent-
fernung zwischen Ruhelage und Umkehrpunkt an.
Von großer Bedeutung ist die harmonische Schwingung (Sinusschwingung), aus der sich
alle anderen Schwingungsformen durch Überlagerung darstellen lassen. Dabei ist eine Si-
nusschwingung die Projektion einer gleichförmigen Kreisbewegung auf eine parallel zur
Rotationsachse liegenden Ebene.
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