Ich habe zwei Schwingkreise, einer davon wird permanent angeregt und schwingt auch. Die Schwingung soll auf einen zweiten Schwingkreis gekoppelt werden, aber das funktioniert nur ungenügend. Wie kann ich die Kopplung verbessern? Also konkret: Ich habe zwei Schaukeln aufgehängt, für die "Große" und für die "Kleine". Die Große holt ordentlich selbst Schwung. Die Kleine kann das noch nicht, und will immer angeschoben werden. Nun war die Idee, die beiden Schaukeln zu koppeln. Die Schaukeln hängen nebeneinander, die Aufhängungen sind etwa 2m lang, im oberen Drittel jeweils eine Kette (also 4 Ketten), daran das Seil. Der Abstand ist je 60cm. Zuerst habe ich im oberen Drittel die Ketten mit einem Gepäckgummi verbunden, an den Gummi mittig einen kleinen Eimer mit Sand gehangen. Das Ergebnis war äußerst unbefriedigend. Also die Schwingkreise besser abstimmen. Ich habe beide Schaukeln auf gleiche Länge gebracht (kann man über die Kette einstellen). Die zweite Schaukel beginnt leicht mitzuschwingen. Dann habe ich den Sandeimer durch einen Kanister mit 5l Wasser ersetzt, um die Kopplung zu erhöhen. Nochmal etwas besser. Statt des einen Gepäckgummies habe ich 3 verwendet, um die Kopplung steifer zu machen. Ok, die zweite Schaukel schwingt jetzt einen halben Meter aus, wenn die erste 2 Meter weit schwingt. Die Kommentare waren: "Das schaukelt jetzt schief!" und "Anschubsen!" Das muss doch besser gehen. Ich kann mich dunkel an einen Versuch im Physikunterricht erinnern, in dem das genau so mit 2 Pendeln, die im oberen Teil mit einem Strick und angehängtem Gewicht verbunden waren, demonstriert wurde. Wie bekomme ich hier eine vernünftige Kopplung hin, bei der die Energie der einen Schaukel auf die Zweite übertragen wird? Oder anders: Wie soll man bei seinen Kindern Interesse für Physik wecken, wenn der Mist aus dem Lehrbuch in der Praxis nicht funktioniert?
Du mußt die Schwerpunkte der beiden Damen auf gleichen Abstand vom Aufhängepunkt bringen, damit sie mit gleicher Frequenz schwingen.
Timm Thaler schrieb: > Wie kann ich die Kopplung verbessern? Vorschlag: - Dgl. für Zweimassenschwinger aufstellen - die zwei Parameter Massen bzw. Massenträgheitsmomente vorgeben - die Parameter Pendellänge und Koppelsteifigkeit so bestimmen, dass beide Systeme die gleiche Eigenfrequenz haben.
Uhu Uhuhu schrieb: > Du mußt die Schwerpunkte der beiden Damen auf gleichen Abstand vom > Aufhängepunkt bringen, damit sie mit gleicher Frequenz schwingen. Das ist gewährleistet, indem ich die Länge so anpasse, dass sie einmal angeschoben gleichphasig schwingen. Das geht durch die Ketten schon recht gut.
Timm Thaler schrieb: > Die Große holt ordentlich selbst Schwung. Die Kleine > > kann das noch nicht, und will immer angeschoben werden. Nun war die > > Idee, die beiden Schaukeln zu koppeln. Timm Thaler schrieb: > Ich habe beide Schaukeln auf > > gleiche Länge gebracht (kann man über die Kette einstellen). Wenn die beiden Schaukeln an gleich lange ketten hängen, muss auch die Masse der beiden Kinder gleich sein. Ist die große nicht schwerer als die kleine? Die kleine wird mit ihrer geringeren Masse eine höhere Resonanzfrequenz haben. Also muss entweder zusätzlich Gewicht beigepackt werden, oder die Ketten müssen für die kleine länger werden. Nur wenn beide Schaukeln exakt die gleiche Resonanzfrequenz haben, kann die eine Schaukel die andere auch anregen. googel mal nach Feder-Masse-System. Ralph Berres
Ralph Berres schrieb: > Wenn die beiden Schaukeln an gleich lange ketten hängen, muss auch die > Masse der beiden Kinder gleich sein. Die Eigenfrequenz ist unabhängig von der Masse.
Ralph Berres schrieb: > Timm Thaler schrieb: >> Ich habe beide Schaukeln auf >> >> gleiche Länge gebracht (kann man über die Kette einstellen). > > Wenn die beiden Schaukeln an gleich lange ketten hängen, Ich habe im Kopf, dass es eben NICHT auf die Länge der Kette oder die Amplitude der Schwingung ankommt. > muss auch die > Masse der beiden Kinder gleich sein. Ich denke wenn die eine Tochter eine Tonne wiegt und die andere nur ein Gramm, dann sollte offensichtlich sein, wie gut die Tonne die Fliege zur Schwingung anregt. Insoweit ist deine Aussage doch falsch. > Nur wenn beide Schaukeln exakt die gleiche Resonanzfrequenz haben, kann > die eine Schaukel die andere auch anregen. Falsch. Angeregt werden kann sie mit jeder beliebigen Frequenz.
Andi $nachname schrieb: > Ich habe im Kopf, dass es eben NICHT auf die Länge der Kette oder die > > Amplitude der Schwingung ankommt. Wie berechnet sich denn die Eigenfrequenz eines Pendels? Andi $nachname schrieb: > Falsch. Angeregt werden kann sie mit jeder beliebigen Frequenz. Klar anregen kann man mit jeder beliebigen Frequenz. Aber nur bei der Resonanzfrequenz ist die Amplitude ein Maximum. Und darauf kommt es in diesen Fall aber an. Ralph Berres
um das "schief Schaukeln" zu verhindern: meiner Meinung nach , dürfen die 2 Schaukeln nicht nur in der Mitte verbunden werden man muss auch jeweils aussen jewels ein z.b gummiseile anbringen (hin zum "Gestell") zum justieren mit Vorspannung und Gewichten arbeiten!
Ralph Berres schrieb: > Aber nur bei der Resonanzfrequenz ist die Amplitude ein Maximum. Richtig: die Amplitude der gekoppelten Schaukel ist das Problem und die ist abhängig von der über die Kopplung übertragenen Energie. Und: die angekoppelte Schaukel wird durch den Luftwiderstand gedämpft. Die Folge ist, daß Energie und damit Amplitude in der gekoppelten Schaukel verloren geht.
Ralph Berres schrieb: > Wie berechnet sich denn die Eigenfrequenz eines Pendels? http://en.wikipedia.org/wiki/Pendulum_(mathematics)
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