Schwingungen & Wellen · Physik

Federpendel

Federpendel ist ein interaktives Experiment in Schwingungen & Wellen, einer kostenlosen Simulation aus dem StudyFi Lab, die direkt im Browser läuft.

Eine Feder der Härte k zieht die Masse m zurück in die Ruhelage, die Dämpfung b bremst sie: x″ = −(k/m)·x − (b/m)·x′. Ohne Dämpfung schwingt sie mit T = 2π√(m/k). Bei b = 2√(km) (aperiodischer Grenzfall) kehrt sie am schnellsten ohne Überschwingen zurück, bei größerem b kriecht sie langsamer zurück. Die Dämpfung entzieht nach und nach Energie.

Probier das: Stelle die Dämpfung mit „Kritisch“ ein und verdopple dann b — welche Rückkehr zur Mitte ist schneller?

Häufige Fragen

Was zeigt das Experiment „Federpendel“?

Eine Feder der Härte k zieht die Masse m zurück in die Ruhelage, die Dämpfung b bremst sie: x″ = −(k/m)·x − (b/m)·x′. Ohne Dämpfung schwingt sie mit T = 2π√(m/k). Bei b = 2√(km) (aperiodischer Grenzfall) kehrt sie am schnellsten ohne Überschwingen zurück, bei größerem b kriecht sie langsamer zurück. Die Dämpfung entzieht nach und nach Energie.

Wie probiere ich „Federpendel“ aus?

Stelle die Dämpfung mit „Kritisch“ ein und verdopple dann b — welche Rückkehr zur Mitte ist schneller?

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