Physik Hausaufgabe

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  • Physik Hausaufgabe

    Hi @ all!!

    Ich soll in Physik erklären, wie man Resonanz vergrößern, bzw. verkleinern kann.
    Nur leider habe ich keine große Ahnung, und in meinem Physikbuch steht auch nicht gerade viel. :confused:
    Könnt ihr mir vielleicht helfen?? :)

    greetz,

    Frido
    [FONT="Franklin Gothic Medium"][SIZE="1"]Was kommt nach dem Tod?!
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  • Resonanz ist das Antreiben eines Schwingungssystems durch eine äußere Kraft (wirkt der natürlichen Dämpfung des Systems entgegen).

    (System: Brücke->äußere Kraft: Erdbeben)

    Ist der Antrieb in der gleichen Frequenz wie die Schwingung des Systems, verstärkt sich die Resonanz (Schwingung wird stärker) bis zur Resonanzkatastrophe (Zusammenbruch des Systems->äußere Kraft stärker als die Dämpfung; Stichwort "Aufschaukeln").

    Ist die Frequenz des Antriebes entgegengesetzt der Frequenz der Schwingung des Systems, neutralisieren sie sich gegenseitig-> Resonanz wird kleiner.

    Die Resonanzbeeinflusst man also mit einer Phasenverschiebung in der Frequenz der Antreibenden Kraft.


    Denke mal dass du das meinst. :)
  • Also so richtig verstehe ich nicht, was du meinst - Resonanz liegt ja vor, wenn bei einer erzwungenen Schwingung die Erregerfrequenz (annähernd) gleich der Eigenfrequenz des angeregten Oszillators beträgt. Annähernd, da bei (relativ) stark gedämpften Schwingungssystemen die Auslenkung des angeregten Oszillators ihr Maximum bei einer Erregerfrequenz, die etwas kleiner als die Eigenfrequenz ist (bei konstanter Auslenkung des Erregers), hat. Um die Auslenkung des angeregten Oszillators zu vergrößern, würde ich also entweder die Auslenkung des Erregers vergrößern oder (wenn das noch nicht geschehen ist) die Erregerfrequenz an die Eigenfrequenz anpassen.

    fu_mo
  • Eigentlich wird nicht die Resonanz vergrößert, sondern die Resonanz vergrößert Schwingungen.

    Das Prinzip ist einfach:

    Nehmen wir z.B. eine Brücke oder ein Brückenseil. Diese Brücke hat eine Eigenfrequenz, mit der die Brücke schwingt, wenn sie angeregt wird.

    Nehmen wir mal an, die Brücke hat eine Eigenfrequenz von 1 Hz. Rege ich die Brücke nun mit einer Frequenz von 1,5 Hz an, dann wird jede 2. Anregung genau gegen die eigene Schwingung der Brücke wirken und damit werden die Schwingungen wieder gemindert.

    Anders sieht der Fall aus, wenn ich die Brücke mit einer Schwingung von 1 Hz anrege. Dann treffe ich genau die Eigenfrequenz und meine Anregungen addieren sich in etwa. D.h. die ganze Energie, die ich zum Anregen verwende, wird in Schwingungen der Brücke umgewandelt. So kann man mit kleinen Anregungen seht große Schwingungen hervorrufen.

    Ein gutes Beispiel hierfür ist eine Schaukel. Kleine Anregungen in der richtigen Frequenz führen zu großen Auslenkungen und die Schaukel schwingt immer mehr. Ein Kind, dass kein Gefühl für die Schwingung hat, wird nicht in der richtigen Frequenz anregen, und die Schaukel nicht zum Schwingen bringen.


    Bei den Brücken gibt es mehrere super Beispiele für Resonanz:

    1) Takoma Brücke (schau mal unter google nach)

    Diese Brücke wurde von Windstößen in der eigenfrequenz der Torsionsschwingungen angeregt und stürzte aufgrund der Schwingungen ein.

    2) Millenium Bridge in London.

    Bei dieser Brücke lag die Eigenfrequenz der Brücke in der Größenordnung der Anregungen durch die Fußgänger auf der Brücke (und zwar das Hin und Her beim Gehen). Diese relativ kleinen Anregungen durch das Hin- und Herschwingen beim Gehen haben dazu geführt, dass sich die Brücke aufgeschwungen hat und die Leutz sich festhalten mussten. Ursache war, dass beim Auftreten der ersten kleineren Schwingungen, die Leute automatisch ihre Schrittfrequenz an diese Schwingungen angepasst haben. Dazu wirkten die Anregungen aller Leutz gleichgerichtet.

    Aus dem gleichen Grund dürfen z.B. marschierende truppen auf Brücken nicht im Gleichschritt gehen.

    Warst du schon mal auf einer Fußgänger-Hängebrücke? Die kann man nämlich auch durch die richtige Anregung super zum Schwingen bringen.