Erzwungene Schwingung Federpendel Resonanz

Wissenschaft Physik
#1

Hallo.

Ein Magnet hängt an einem Kraftmesser und taucht in eine stromdurchflossene Spule ein. Der angeschlossene Tonfrequenzgenerator liefert Wechselstrom mit unterschiedlicher Frequenz von 0 bis 5HZ.
Beim Anhängen des Magneten an den Kraftmesser zeigt er 0,55N und die Auslenkung beträgt 0,055m.
Laut meinen Berechnungen beträgt die Schwingungsdauer des Kraftmessers 0,47s und die Fequenz müsste 13,5Hz sein.
Nun wurde das Pendel zu erzwungenen Schwingungen angeregt: Beim anschließenden betrachten einer Resonanzkurve, erkennt man bei 2Hz einen Hochpunkt.
Müsste dieser Hochpunkt nicht eigentlich bei 13,5Hz sein, da die größte Amplitude doch dort sein müsste, wo die Eigenfrequenz gleich der Erregerfrequenz ist.
Anscheinend kann das doch nicht sein, oder?

Könnt Ihr mir bitte helfen.
Gruß haner

#2

Hallo

Dann hast du dich eben verrechnet, den f liegt nach deinen Angaben bei 2,13Hz.

Gruß
Florian

#3

Danke für die schnelle Antwort,
aber kannst Du mir bitte sagen wie Du auf die 2,13Hz kommst.
(Rechenweg)
Das wäre toll.

Gruß haner

#4

Hallo,

aber kannst Du mir bitte sagen wie Du auf die 2,13Hz kommst.
(Rechenweg)

Die Federrate kannst Du aus den vorliegenden Angaben errechnen:
D=F/f
D= 0,55N/5,5cm = 0,1N/cm

Die Eigen- Winkelgeschwindigkeit ist
wo= (D/m)^0,5
D= Federrate
m= Masse
wo= Eigen- Winkelgeschwindigkeit 1/s = 13,35 1/s
wo= 2*pi*fo
fo= Eigenfrequenz HZ
fo= 2,125 HZ

Gruß:
Manni

#5

OK. Jetzt hab ich es kapiert. Da hab ich mich wohl irgendwie verrechnet.

Ich hab jetzt noch eine kurze Frage:
Stimmt es, wenn ich eine Erregerfrequenz von null einstelle, dass die Auslenkung auch null sein muss?

Gruß haner

#6

Hallo

Wenn die Frequenz null ist, dann gibt es keine Schwingung und damit auch keine Auslenkung. Natürlich wird der Kraftmesser von dem Gewicht des Magneten „ausgelenkt“, aber auch nur bis zur eigentlichen Gleichgewichtslage einer hier möglichen Schwingung.
Frequenz null gibt es nicht. Versuch doch da einmal die Schwingungsdauer zu messen; unendlich, na dann viel Spaß…
Oder noch besser: Ausrechnen.
T = 1 / f
Wenn f = 0 ist, hat die Mathematik etwas dagegen…

Ich versteh den Sinn deiner Frage nicht, aber vielleicht habe ich auch etwas missverstanden.

Gruß
Florian

#7

Ich soll doch eine Resonanzkurve zeichnen und da ich nur ab 0,5 V gemessen habe, wollte ich wissen, ob ich die Kurve durch den Ursprung zeichnen muss.

Gruß haner

#8

Ach, so war das gemeint
Nein, die geht nicht duch den Ursprung. Bei geringen Frequenzen wirkt sich der Erreger nur gering aus, du kannst also vor der starken Steigung zur Resonanz die Kurve fast gerade nach links ziehen.
Auf der rechten Seite bremst der Erreger mit zunehmender Frequenz die Schwingung aus und die Amplitude „strebt“ (math. Ausdruck) dann sozusagen gegen null (nach der Resonanz).
Bei google gibts da sicher ein paar Bilder dazu.

Gruß
Florian

#9

Hallo,

Ich soll doch eine Resonanzkurve zeichnen und da ich nur ab
0,5 V gemessen habe, wollte ich wissen, ob ich die Kurve durch
den Ursprung zeichnen muss.

Anschaulicher ist diese Darstellung.
Du hast wahrscheinlich die Dämpfung Null angenommen.

Gruß:
Manni
http://www.pic-upload.de/view-10289292/Save0164.jpg…

#10

Danke für Eure Hilfe.

Gruß haner