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Harmonische Schwingung
 
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Ascareth



Anmeldungsdatum: 11.11.2010
Beiträge: 203

Beitrag Ascareth Verfasst am: 04. Apr 2018 11:56    Titel: Harmonische Schwingung Antworten mit Zitat

Hallo zusammen,

ich hätte eine Frage zur Definition einer harmonischen Schwingung, welche sich für mich aus der Definition einer solchen im Metzler ergibt. Dort steht geschrieben:

"Eine lineare Schwingung, die mit der Projektion einer gleichförmigen Kreisbewegung übereinstimmt, heißt harmonische Schwingung." (Metzler Physik)

Ich verstehe nicht ganz, aus welchem Grund hier das Kriterium einer gleichförmigen Kreisbewegung zusätzlich zu dem Kriterium der linearen Schwingung genannt wird. Ich hatte die Definition der harmonischen Schwingung bisher immer so verstanden, dass jedes Schwingungssystem, in welchem eine lineare Rückstellkraft herrscht, eine lineare Schwingung und, allein deshalb, auch eine harmonische Schwingung erzeugt. Warum ist das falsch?

Was wäre ein Beispiel für eine lineare Schwingung, die keine harmonische Schwingung ist? Weshalb man notwendiger Weise auch noch die Bedingung der Projektion der gleichförmigen Kreisbewegung einführt?

Gruß, Asca
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7462

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 04. Apr 2018 12:03    Titel: Antworten mit Zitat

Bei linearen Schwingungen geht es nicht nur um die Linearität zur zweiten Ableitung. Auch eine solche zur ersten Ableitung kann ein Kennzeichen sein. Dann ist die Schwingung gedämpft, aber nicht mehr harmonisch.

Viele Grüße
Steffen
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8762

Beitrag jh8979 Verfasst am: 04. Apr 2018 12:04    Titel: Re: Harmonische Schwingung Antworten mit Zitat

Ascareth hat Folgendes geschrieben:

"Eine lineare Schwingung, die mit der Projektion einer gleichförmigen Kreisbewegung übereinstimmt, heißt harmonische Schwingung." (Metzler Physik)

Ich verstehe nicht ganz, aus welchem Grund hier das Kriterium einer gleichförmigen Kreisbewegung zusätzlich zu dem Kriterium der linearen Schwingung genannt wird. Ich hatte die Definition der harmonischen Schwingung bisher immer so verstanden, dass jedes Schwingungssystem, in welchem eine lineare Rückstellkraft herrscht, eine lineare Schwingung und, allein deshalb, auch eine harmonische Schwingung erzeugt. Warum ist das falsch?

Das ist beides richtig. Harmonische Schwingungen sind die, die durch eine Sinus- oder Cosinusfunktion beschrieben werden können.
Zitat:

Was wäre ein Beispiel für eine lineare Schwingung, die keine harmonische Schwingung ist?

Mit linear meint der Metzler in diesem Fall eindimensional. Ein Beispiel waere z.B. wenn man beim Federpendel die Feder durch ein Gummiband ersetzt. Gummibänder liefern meist keine harmonischen Schwingungen.
Zitat:
Weshalb man notwendiger Weise auch noch die Bedingung der Projektion der gleichförmigen Kreisbewegung einführt?

Wie gesagt, das heisst nur dass da ein Sinus rauskommt.
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