Gekoppelte Schwingung - Federpendel

Von Tobias Neitzel am 27. Oktober 2011 veröffentlicht. Kommentare (2)

Und eine weitere Videoreihe zu gekoppelten Pendeln. Diesmal ist das Federpendel an der Reihe:

Einleitung:

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Feder + Feder

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Feder + Masse + Feder

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2 Kommentare

  • Achim Kaiser schrieb: 1 Monat, 1 Woche alt.

    hallo, ein trick zur kraftermittlung und richtung der kraft.
    1.) (gedanklich) schere nehmen und die kraftbelasteten bestandteile des schwingungsfähigen systems aufschneiden. die kräfte werden "sichtbar".
    2.) positive kraftrichtung willkürlich festlegen (nach oben oder unten, egal)
    3.) kräfte entsprechend ihrer wirkrichtung durch einen kraftvektor einzeichnen und mit f1, f2 ... fges. beschriften..
    4.) resultierende Kraft in der positiv gewählten richtung annehmen und einzeichnen. (ergibt sich später bei der ausrechnung ein negatives vorzeichen, zeigt die gesuchte kraft in die zur annahme entgegengesetzte richtung.)
    5.) jetzt kommt der Knaller: einfach "summe aller kräfte = null" bilden, denn die summe aller kräfte hebt sich auf. dazu werden die kräfte f1, f2... fgesamt als variable addiert. in pos. richtung wirkende kraft mit pos. vorzeichen, in negativer richtung wirkende kraft mit neg. vorzeichen.
    6.) das sture plus / minus rechnen leifert sehr anschaulich per mathematik das ergebnis.
    7.) verfahrensvorteil: man kann systeme berechnen, bei denen man die größe und vor allem richtung der resultierenden kräfte nicht von vornherein erkennen kann.
    8.)das verfahren funktioniert immer, wobei man sich durch geschickte wahl der pos. richtung das leben einfacher machen kann.alle ingenieure rechnen so. das verfahren ist bewährt vor allem für unbekannte systeme und nennt sich "kräfte freischneiden".
    9.) ich bin hier außer konkurrenz, da ich als maschinenbau ingenieur mir das ganze mal für meinen sohn angeschaut habe. für fragen stehe ich offen zur verfügung.
    im übrigen könnte man noch weiter rechnen aus: F = (1/( 1/D1 + 1/D2)) * s
    s / F = ( 1/D1 + 1/D2) ; da s = F * cgesamt folgt : cgesamt = 1/D1 + 1/ D2 mit c als sog. Federkonstante. dies ist üblich und ist, wenn auch in dem video nicht gefragt, eine hilfe bei mehr als 2 federn. man beachte das bildungsgesetzt durch
    c 1,2,3 ... n = cges. = 1/D1 + 1/D2 + 1/D3 * ... 1/Dn für n federn in der angenommenen konfiguration. Vorteil: man braucht nicht mehr viel rechnen!
    mfg, dipl.-ing. achim kaiser

  • Tobias Neitzel schrieb: 1 Monat, 1 Woche alt.

    Hey Achim,

    hört sich sehr gut an. Werde ich heute Abend gleich mal probieren. Vielen Dank für den Kommentar! Ich denke, dass er für viele sehr hilfreich sein wird.

    LG
    Tobi

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