Moin mademoiselle,
Bei der mechanischen Schwingungen hast du folgende Energien:
- kinetische Energie: Wkin=0,5mv²
- Spannenergie: Ws=0,5 Ds²
Nach dem Energie Erhaltungssatz:
0,5 mv(t)² + 0,5 Ds(t)²=konstant
Dies Leitest du nach der Zeit ab.
(Einzelschritte:
0,5*2*D*s(t)*v(t) + 0,5*2*m*v(t)*a(t)=0
D*s(t)*v(t) + m*v*a(t)=0
D*s(t)+ m*a(t)=0)
=> -D*s=m*a
Rückstellkraft:F=Ds
beschleunigende Kraft: F=ma
Die Diffenzialgleichung -Ds=ma
kann man durch den sinus lösen:
S(t)=Smax*sin*(2*(phi/T) *t)
S(t)=Smax*sin (w*t)
a(t)=Smax*w²sin (w*t)
=> W=(2*phi)/T
=> D*Smax*sin(w*t)-m*Smax*w²*sin (w*t)=0
D-mw²=0
w²=D/m
w=sqrt(D/m)
Bei einem elektro-magn. Schwingkreis hast du die Energien:
1.Die elektrische Energie: W=P*t bzw. W=0,5CU²
2.Die magnetische Energie: W=0,5LI²
Nach dem EES gilt wieder:
0,5LI²+0,5CU²=konst.
Wieder nach der Zeit ableiten:
L*Q°°+Q/C=0
=>W=sqrt(1/CL)
Analogien:
Wmgn->L Wel-> 1/C ms°°+DS=0 w=sqrt(1/CL)
Wkin->m WSpa-> D Q°°L+Q/C=0 w=sqrt(D/M)
Ich hoffe ich konnte dir so damit weiterhelfen
PS: s°° bedeutet zweite Ableitung von s
und sqrt(X) beudetet die Wurzel von X