Schwingungsdauer beim Federpendel bzw. Fadenpendel?

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3 Antworten

Bei einem System, das in der Lage ist, eine Schwingung auszuführen, wird ständig Energie untereinander ausgetauscht und ineinander umgewandelt.

Beim Pendel ist es einmal die kinetische Energie der pendelnden Masse:

E = ½ m v²

und zum anderen die potentielle Energie der selben Masse:

E = m h g

In beiden steckt die Masse als linearer Faktor drin. So daß eine Erhöhung oder eine Verringerung sich auf beiden Seiten der Gleichung gleichermaßen auswirkt.

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Beim Federpendel sind die beiden Größen, unter denen Energie ausgetauscht wird, andere:

Zum einen wieder die kinetische Energie der federnden Masse:

E = ½ m v²


Zum anderen aber diesmal die Spannenergie der gedehnten oder gestauchten Feder:

E = ½ D s²


Hier kommt die Masse nicht als Linearfaktor vor. Wenn man in diesem Fall die Masse erhöht, kann der Körper auch mehr Energie aufnehmen.
Die Feder aber bleibt gleich.

Darum ändert sich beim Federpendel die Frequenz, beim Fadenpendel aber nicht.

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Kommentar von Ayrox
08.10.2016, 18:45

Stellen wir es so vor, dass der Körper im oberen Umkehrpunkt ist (Federpendel). Hilft nicht die Gewichtskraft des Körpers den Körper schneller "runter" zu beschleunigen ? 

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Weil beim Federpendel die Kraft, die den Pendelkörper richtung Gleichgewichtslage zieht, nicht proportional zur Masse ist. Dadurch ist die Beschleunigung bei gleicher Federkonstanten reziprok zur Masse, sie wirkt bremsend.

Beim Fadenpendel ist die Rückstellkraft bei sonst gleichen Voraussetzungen proportional zur Gewichtskraft und damit auch zur Masse, sodass die Beschleunigung von der Masse unabhängig ist wie beim Freien Fall.

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Kommentar von Ayrox
08.10.2016, 18:41

Stellen wir es so vor, dass der Körper im oberen Umkehrpunkt ist (Federpendel). Hilft nicht die Gewichtskraft des Körpers den Körper schneller "runter" zu beschleunigen ???? 

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doch, die Masse steckt auch beim Fadenpendel in der Bewegungsgleichung ;)


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Kommentar von Viktor1
08.10.2016, 14:53

Nein !  wie kannst du so was behaupten ?

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Kommentar von SlowPhil
08.10.2016, 19:29

Aber auf beiden Seiten, so ext sie sich raus.

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