Induktion bei Fadenpendel

winkk · Anmeldungsdatum: 14.05.2021 Beiträge: 19

Meine Frage:
Hi!
Normalerweise lade ich eine PDF mit Ansätzen oder Lösungen hoch, ich bin aber hier komplett aufgeschmissen...

Aufgabenstellung:
Ein einfaches Pendel bestehe aus einem wiederum sehr langen Draht der Länge l, an dem eine Metallkugel der Masse m hängt. Der Draht habe eine vernachlässigbare Masse (er ist sehr dünn!) und bewege sich in einem homogenen B-Feld, wobei die Schwingungsebenesenkrecht zu den Feldlinien des B-Feldes ausgerichtet ist und die Auslenkung des Pendels klein ist. Das Pendel vollführt nach Auslenkung eine harmonische Schwingung mit der Winkelamplitude ?.

a) Bestimmen Sie die zwischen den Enden des Drahtes induzierte Spannung.

Hinweise: machen Sie sich das Problem mittels einer Skizze anschaulich! Nehmen Sie für die Schwingungsgleichung die gegebene Winkelamplitude ? und nicht die Auslenkungsamplitude! Für die Rechnung betrachten Sie ein Drahtstück der Länge dr (das sich im Abstand r vom Aufhängepunkt befindet) und integrieren Sie dann über r von 0 bis l (also über alle Drahtstücke dr vom Aufhängepunkt bei r = 0 bis zur Metallkugel bei r = l). Sie können die Näherung nutzen, dass die für die Induktionsspannung relevante Geschwindigkeit gleich der Bahngeschwindigkeit des Drahtabschnitts dr ist.

Meine Ideen:
Ich denke dass Spannung induziert wird, weil sich die "Fläche" des Drahtes ändert? Es müsste sich ansonsten ja das B Feld irgendwie ändern. Was genau ist eine "Winkelamplitude"?

Komme mit EP2 gut klar bin aber bei Mechanik (aus dusseligkeit) durchgefallen und ich denke dieser querschnitt zum Fadenpendel macht mir sehr zu schaffen.

Vielen Dank!

ML · Anmeldungsdatum: 17.04.2013 Beiträge: 3563

Hallo,

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Oder Du gehst analog vor wie in der Aufgabe im anderen heutigen Thread. Du betrachtest die Fläche, die ein Leiterstück dr an der Stelle r pro Zeit überstreicht, und die Spannung, die dadurch induziert wird. Nur, dass hier nicht das B-Feld, sondern v abhängig von r ist:

v(r) ausdrücken durch

und r. Dann wieder integrieren über die gasamte Leiterlänge.