Energieübertragung berechnen von einem schwingenden Objekt zum anderen?
Ich muss folgenden Experiment durchführen:
Zwei Flaschen hängen an einem Horizontalen Schnur. Die rechte Flasche las ich los und unmittelbar nachdem ich es los gelassen habe schwingt die rechte Flasche stück für Stück immer langsam und gleichzeitig fängt die linke Flasche an langsam zu schwingen. Das heißt die Energie der rechten Flasche wurde auf die linke Flasche übertragen. Und das ganze passiert im Loop. Mal schwingt die eine Flasche mal die andere.
Wie kann ich jetzt berechnen wie viel Energie übertragen wurde? Und die Energie wird ja auch bei jeder Übertragung weniger.
2 Antworten
Ich denke, dass du Reibungsverluste vernachlässigen darfst. Ansonsten kannst du dir einfach mal anschauen, wie viel Energie die Schwingung besitzt, wenn du die erste Flasche auslenkst. (Einfach mal physikalisches Pendel und dann gekoppelte Pendel googlen.) Diese Energie wird periodisch zwischen den beiden Flaschen übertragen.
Hui, hui, hui ...! Das ist etwas komplexer.
Lese Dir das mal auf Wikipedia (s. a. Abschnitt Schwebungsfall) durch. Die Mathematik dazu ist tatsächlich etwas umfangreicher – es ist halt "alles andere" als ein Fadenpendel.
(Und die Gleichung eines Fadenpendels gilt auch nur für kleine Auslenkungen, da hier für eine Lösung "Terme höherer Ordnung" vernachlässigt wurden.)