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Physik - Fadenpendel

Frage: Physik - Fadenpendel
(18 Antworten)

 
Hey,
ich brauch kurz ne Erklärung zum Fadenpendel.
Wir ham nämlich gelernt, dass die Schwingungsdauer T nicht von der Masse m und der maximalen Auslenkung ymax abhängig ist. Jetzt bräuchte ich mal ne physikalische Erklärung, wieso das so ist.

Thx,

LilB
GAST stellte diese Frage am 25.02.2008 - 17:05

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:07
Wieso
versuchst du es nicht rechnerisch? Habt Ihr kein Experiment gemacht? ^^

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:12
Okay.
Die Schwingungsdauer hängt doch nur von der Länge des Pendelfadens und der der Erdbeschleunigung ab.

T = 2pi*wurzel aus l/g

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:12
doooch rechnerisch is ja klar. aber wir solln das eben begründen, wieso das rechnerisch so ist, und zwar das auf physikalisch^^

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:15
Habe ich schon geschrieben.
Die Schwingungsdauer T ist nur abhängig von l und g, aber unabhängig von der Masse und unabhängig von der Amplitude (bei kleinen Ausschlägen)
=> Je größer die Pendellänge, desto langsamer schwingt es.

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:17
öhhm ja
masse:
wenn es eine größere masse ist, wird das schwere massestück zwar schneller als ein vergleichsweise leichteres, durch die trägheit beschleunigt es aber langsamer. wobei im endeffekt dann die selbe frequenz bzw schwingungsdauer rauskommt... oder?

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:21
Größere Masse entspricht stärkerer Erdbeschleunigung/größere Geschwindigkeit.

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:21
Also würde ich dir zustimmen, ja.^^

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:23
woraus dann wieder folgt: größere auslenkung = längerer weg, dafür größere geschwindigkeit,
kürzere = kurzer weg, langsamer

f_groß=f_klein

oder?^^

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:26
ich häng mich da mal rein... w²(das ist ein omega)=g/l
(2*pi/T)²=g/l ---> T=2*pi*(wurzel aus l/g)
2 und pi sind nicht veränderbare konstante werte,lediglich die länge und g sind veränderbar und haben somit einfluß auf T

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:30
@koppel: hatte ich schon angeführt.

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:31
@ihr zwei: das hat er schon^^ rechnerisch kann er es bereits erklären. er brauchte jetzt die physikalische erklärung WARUM das so ist^^

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:34
es gilt sicherlich F(rücktreibend)=-F(G)*sin(alpha)

außerdem ist y=l*alpha

das eingesetzt ergibt:

F(rücktreibend)=-F(G)/l*sin(alpha)*y/alpha

für kleine winkel können wir sin(alpha)/alpha =1 setzen.

-->F(rücktreibend)=-F(G)*y/l=-mg*y/l=-Dy

da D=m*omega² gilt T=2pi*(m/D)^(1/2) und D=mg/l (siehe oben) gilt schließlich T=2pi*(l/g)^(1/2). dies ist unabhängig von y und m.

sollte als physikalishe erklärung reichen. die gültigkeit einiger gleichungen kann man mit entsprechenden zeichnungen schön verifizieren.

genaugenommen musst du natürlich die diff-gleichung der schwingung aufstellen und sie dann lösen..wäre aber wohl zu komplex (...obwohl das nicht wirklich schwer ist)

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:35
VAGNER IST WIEDER DA.
*freu* Wo warst du denn? ^^

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:39
@-love... diesen ausdruck wollte ich nicht aufführen,weil es nicht klar ist ob harmonisch oder nicht... bei harmonisch ist ja die rücktreibende kraft proportional zur auslenkung und es werden nur winkel kleiner 10° damit betrachtet. dann gilt sin(alpha)=arc(alpha)

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:39
aber egal eigentlich,l/g kommt in jeden fall raus

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:40
was ist arc(alpha)?

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:43
arcus(alpha)=Bogenmaß

 
Antwort von GAST | 25.02.2008 - 17:45
ist mir neu, dass man das (neuerdings) so schreibt. ein einfaches alpha tuts meines wissens auch

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