Mich beschaeftigt gerade ein eigenartiges Phaenomen. Vor meinem Fenster verlaufen 5 Leitungen (4 * Strom) und einmal Dorffunk (schon lange ausser Betrieb). Jetzt, wo es stark geschneit hat und Schnee auf den Leitungen liegt, schwingt die unterste dieser Leitung (Buschfunk) sehr stark einige cm mit ca 2 Hz. Es weht so gut wie kein Wind. Alle anderen Leitungen bewegen sich ueberhaupt nicht. Das Schwingen ist sonst nicht da (habe diese Leitungen ja staendig vor der Nase). Das Kabel schwingt auch nur zwischen den zwei Masten vor meinem Fenster. Ab den naechsten Masten ist es absolut ruhig.
Mir ist nur aufgefallen, dass
die Leitung im Gegensatz zu den Stromleitungen (die nicht schwingen) ein isoliertes mehradriges Signalkabel ( Dorffunk) ist
und dass
das Kabel zwischen den besagten zwei Masten sehr stramm gespannt ist (im Gegensatz zu den anderen Masten, wo auch diese Kabel absolut still ist)
Vermutlich regt hier irgendein aeusserer Einfluss eine Resonanz an.
Nun meine Fragen:
Wie wird diese Schwingung angeregt ?
Hat das irgenwas mit dem darauf liegenden Schnee zu tuen ?
Ist die Anregung der Schwingung elektromagnetisch ?
Ich würde Deine Beobachtung folgendermassen interpretieren :
Das „Buschfunk“-Kabel besitzt aufgrund seiner unterschiedlichen spezifischen Masse (bauartbedingt) und seiner grösseren Spannung eine sehr stark von der Eigenfrequenz der Stromleitungen abweichende Eigenfrequenz für mechanische Schwingungen.
Wenn nun Schnee auf diesem Kabel liegt, so bietet es mehr Angriffsfläche für (auch leichten) Wind. Ausserdem entstehen auch grössere Luftverwirbelungen durch die unterschiedliche Angriffsfläche für die Luft. Dieser Effekt hat von einigen Jahrzehnten schon in Amerika dafür gesorgt, dass einige Brücken auch bei nur leichtem Wind zu schwingen angefangen haben und durch eine Resonanzkatastrophe zerstört wurden. Gerade solche Luftverwirbelungen können die Eigenart haben, ein System mit einer bestimmten Frequenz anzuregen. Liegt diese Frequenz in der Nähe der Eigenfrequenz des mechanischen Syytems (Brücke oder Leitung), so kann konstruktive Interferenz entstehen und das System durch eine Resonanzkatastrophe im Extremfall zerstören.
Es sieht so aus, als läge die Eigenfrequenz des Funkkabels näher an der Anregungsfrequenz durch die Lufverwirbelungen, als die Eigenfrequenz der Stromleitungen. Ergebnis : Funkleitung schwingt durch Resonanz, Stromleitung schwingt nicht weil keine Resonanz.
Gruss,
Jürgen
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Physiker und Brücken
Hallo,
Erlaube mir eine kleine Ergänzung:
Dieser Effekt hat von einigen
Jahrzehnten schon in Amerika dafür gesorgt, dass einige
Brücken auch bei nur leichtem Wind zu schwingen angefangen
haben und durch eine Resonanzkatastrophe zerstört wurden.
Gerade solche Luftverwirbelungen können die Eigenart haben,
ein System mit einer bestimmten Frequenz anzuregen. Liegt
diese Frequenz in der Nähe der Eigenfrequenz des mechanischen
Syytems (Brücke oder Leitung), so kann konstruktive
Interferenz entstehen und das System durch eine
Resonanzkatastrophe im Extremfall zerstören.
Das stimmt so nicht: Die Brücke ist aufgrund einer selbsterregten Schwingung zerstört worden (=negative Dämpfung der Schwingung -jetzt bitte kein Masturbations-followup ) und nicht durch eine extern angeregte resonante Schwingung … auch wenn das im Physikunterricht oft behauptet wird.
Ich hatte mich eigentlich nicht auf das Problem selbsterregter Schwingungen bezogen, sondern auf das Problem das in dem von Dir angegebenen Artikel im selben Atemzug mit diesem genannt wird :
Interestingly, the new cable stayed bridges that were constructed in the past 10 years or so also suffer from a new vibration problem: the cables are very lightly damped and vibrate badly in high winds (this is a resonance problem, not flutter). At present, there is no known cure, and this is a serious problem.
Also genau der Effekt, dass (hier : Trag-)Kabel von Brücken durch Wirbelbildung im Wind und Resonanz stark zu schwingen anfangen.
Gruss,
Jürgen
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) und nicht durch eine extern angeregte resonante Schwingung … auch wenn das im Physikunterricht oft behauptet wird.