Eigenfrequenz : was ist das?

6 Antworten

Was ist eine Eigenfrequenz ?

Schwingt ein System S ohne Einwirkung von Dämpfung oder Anregung, so schwingt es mit der Eigenfrequenz f0

Ist es so dass bei einer bestimmten Frequenz sich 2 wellen überlagern und dadurch eine stehende Welle auftaucht?

Eine stehende Welle haben wir immer dann, wenn wir z.B. zwei Wellen aufeinander zu schicken und diese beide die gleiche Amplitude und auch Wellenlänge Lambda haben.

Für die Wellenlänge Lambda gilt:



Damit kann man sagen, dass beide über die gleiche Frequenz verfügen müssen, sofern ihre Ausbreitungsgeschwindigkeit c identisch ist!

Und nennt man dann diese Frequenzen bei denen eine Welle entsteht Eigenfrequenzen?

Ja, schon. Wenn ich ein schwingfähiges System einmalig anrege, schwingt es mit seiner Eigenfrequenz f0 und solch eine räumlich sich ausbreitende periodische Schwingung nennt man dann Welle.

Eine bekannte Maschine mit einstellbarer Eigenfrequenz ist das Metronom. Wenn Metronome zusammen auf einer beweglichen Unterlage stehen und auf die gleiche Frequenz eingestellt sind, resonieren sie nicht nur sondern synchronisieren auch ihre Phasen:

https://www.youtube.com/watch?v=Ov3aeqjeih0

(Vorletzte Reihe, Mitte, ist einer dessen Frequenz nicht hundertprozentig genau mit den anderen übereinstimmt).

Hallo SonGoku7

wenn Du ein Jojo auf- und ab-rollen lässt, dann geht das nur, wenn sich Deine Hand mit einer bestimmten Geschwindigkeit bewegt. Wenn Du statt dessen ganz schnell auf und ab wackelst, zittert das Jojo nur so vor sich hin, rollt sich aber nicht vernünftig auf und ab. Auch wenn Du meeeeegaaaa langsam die Hand bewegst, macht das Jojo nicht mit. Erst wenn sich Deine Hand mit der "Eigenfrequenz" des Jojos, also sowas wie der Lieblingsfrequenz des Jojos, bewegt, dann funzt es.

Hilft Dir dieser Vergleich? Die Eigenfrequenz hat zunächst mal nichts mit Wellen zu tun, egal ob sie sich überlagern oder stehende Wellen bilden. Das ist eine andere Baustelle.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Mit der Eigenfrequenz (und ganzzahligen Vielfachen davon) schwingt ein ungedämpftes Objekt bei kurzer Anregung (Beispiel: ein Glockenschlag).

Man kann ein Objekt auch von außen mit einer Frequenz anregen, und wenn diese gleich der Eigenfrequenz ist, entsteht Resonanz.

Vor vielen Jahren gab es Frequenzmessgeräte, die die Eigenfrequenz von Metallzungen benutzen:

https://www.youtube.com/watch?v=-5M85SIPzSI