bsiggel paul-gerhardt-gymnasium lübben
physik 12

 

Aufgaben: Schwingungen

1.)An einem 1,50 m langen Faden hängt ein 50 g schwerer Körper. Dieser wird um 19,5° aus der
    Gleichgewichtslage ausgelenkt. (Reibung wird vernachlässigt)

a)  Berechne die Schwingungsdauer, Frequenz und die Amplitude des Fadenpendels.
b)  Zeichne das y-t-Diagramm für 3 volle Schwingungen und zeichne die Kenngrößen ein.
c)  Welche Energieumwandlungen finden bei diesem Beispiel statt?
d)  Wie groß ist die potentielle Energie im Umkehrpunkt?
e)  Mit welcher Geschwindigkeit durchläuft der Körper die Gleichgewichtslage?


2.) Eine Feder wird beim Wirken einer Kraft von 50 N um 8 cm ausgelenkt.

a) Berechnen Sie die Federkonstante D in N/m.
    Welche Schwingungsdauer ergibt sich für einen Federschwinger, der aus dieser
    Feder und einen Körper mit m=700 g aufgebaut ist?  
b) Ein Fadenpendel weist eine Frequenz von 0,6 Hz auf. Wie lang ist die Feder?
c) Welche Masse m müsste das Pendel aus a) aufweisen, damit bei gleich bleibender Federkonstante nun die
    Frequenz gleich dem Fadenpendel aus b) ist?
d) Erläutern Sie die Energieumwandlungen, die bei einem Federschwinger stattfinden und die beim Fadenpendel
    stattfinden.