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Mass-spring oscillations

Masse-Feder-Schwingungen

Zielsetzung:

Das Experiment wurde entworfen, um Informationen über das Bewegungsverhalten eines Körpers, der an einer Feder hängt, zu erhalten.

Die Idee besteht darin, einfache harmonische Schwingungen zu untersuchen und dabei zu beobachten, wie sich Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung in Abhängigkeit von der Zeit entwickeln, wie potenzielle Energie (elastische oder Lageenergie) in kinetische Energie oder umgekehrt umgeformt werden kann.

Darüber hinaus bietet diese Untersuchung die Möglichkeit eine Echtzeit-Datengewinnung mit einem Entfernungsmesser (SONAR, CBR) zu nutzen.

Ihnen wird gezeigt, wie Sie ein grundlegendes Experiment zu den Schwingungen eines Körpers, der an einer Feder hängt, durchführen und die experimentellen Daten analysieren können. Das wird Sie mit den grundlegenden Fakten und Konzepten zu diesem Phänomen vertraut machen. Um zu untersuchen, wie die Schwingungshäufigkeit von der Wahl verschiedener Systemkomponenten beeinflusst wird, kann man das Experiment variieren:
- Die Art der Feder (Hookesches Gesetz )
- Die Körpermasse
- Das Körpervolumen
- Die Anordnung einer Gruppe von Federn (seriell oder parallel)

Ein tieferes Verständnis der harmonischen Bewegung wird erreicht, wenn das Verhalten des Masse-Feder-Systems mit anderen Schwingungssystemen wie
- dem Pendel
- dem Wilberforce-Pendel
- dem springenden Ball Ballsprung
- dem Maxwellsches Rad
- dem Atwood-Oszillator
- dem Schaukelbrett
verglichen wird.
Einige davon werden in den LEPLA-Materialien vorgestellt oder Sie finden Referenzen in den Anleitungen für Lehrer.


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