| Jan (Gast) |
Verfasst am: 08. März 2012 19:44 Titel: Re: Herleitung der Formel für die Schwingungsdauer eines Fed |
|
| cosimmo hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:
Herleitung der Formel für die Schwingungsdauer eines Federschwingers
Meine Ideen:
F= -D*y und D= m*w²(omega)=m*4 ²/T²
jetzt kann man das D in die erste Formel einsetzen aber, wie kommt man auf T= 2 * |
Über die Newton'sche Bewegungsgleichung.
Wenn eine Feder an einer Masse zieht, so wird die Masse nicht augenblicklich eine feste Geschwindigkeit haben, sondern sie wird über die wirkende Kraft beschleunigt:
Nun ist aber die Beschleunigung die zweite Zeit-Ableitung des Ortes
D.h. die zweite Ableitung ist abgesehen von einem Faktor mit der Ortsfunktion y(t) identisch.
Oder anders gesagt:
Jede Funktion y(t), deren zweite Ableitung die Funktion selbst reproduziert (und natürlich den zusätzlichen Faktor) löst diese sogenannte Differentialgleichung.
Funktionen, die das leisten sind der Sinus und Kosinus:
Setze y(t)=sin(wt) in die Newton'sche Bewegungsgleichung ein:
(Kreis-)Frequenz:
und somit
 |
|