Wie viele Sekunden nach dem Nulldurchgang erreicht die Elongation einer Sinusschwingung mit einer Amplitude von 2 cm und f = 50 Hz den Wert 5 mm?

3 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Bild zum Beitrag

LG H.

 - (Schule, Physik, Mechanik)
MpRoduct 
Fragesteller
 04.03.2022, 17:26

Vielen Dank erstmal. Ich habe noch 2 Fragen: Sollte man nicht eigentlich in m umrechnen anstatt mit cm zu rechnen? Und müsste die Formel nicht mit einer Abklingkonstante "versehen" sein? So wie ich die Aufgabe verstehe, wird die Amplitude von 2 cm auf 5 mm gedämpft.

0
Halswirbelstrom  04.03.2022, 18:02
@MpRoduct

Es ist eine Frage der Zweckmäßigkeit, welche Längeneinheit verwendet wird, egal welche. In der Aufgabenstellung ist von einer Sinusschwingung die Rede. Besser wäre es, wenn die Schwingung explizit als ungedämpfte oder gedämpfte Schwingung benannt wäre. Ohne diese Adjektive ist ggf. von einer ungedämpften Schwingung auszugehen.

LG H.

1
MpRoduct 
Fragesteller
 04.03.2022, 18:07
@Halswirbelstrom

Aber was ist denn dann mit den 5mm gemeint? Meines Erachtens nach, ist der Wert 5mm die Amplitude nach x Sekunden. Demnach müsste es doch eigentlich eine gedämpfte Schwingung sein, bei der dann auch die Abklingkonstante berücksichtigt werden müsste oder seh ich das falsch?

0
Halswirbelstrom  04.03.2022, 18:15
@MpRoduct

Die 5 Millimeter sind in der Aufgabenstellung eindeutig die Elongation zum Zeitpunkt t, was man nachlesen kann. Die Elongation ist der Momentanwert zum Zeitpunkt t. Würde es sich um eine gedämpfte Schwingung handeln, dann wären die Angaben unvollständig für die Berechnung des Zeitpunktes.

1

Wenn 2 die Amplitude ist und 50 die Frequenz, steckt man den Spaß nur in die bekannte Formel und stellt nach x um:

0.5  = 2*sin(2*pi*50x)
0.25 =   sin(2*pi*50x)
arcsin(0.25) = 2*pi*50x
arcsin(0.25) / (2*pi*50) = x => x ~= 0.000804306233s

Dann muss man die x-Stelle noch in einen Zeitpunkt umrechnen.

MpRoduct 
Fragesteller
 04.03.2022, 17:34

Vielen Dank für deine Antwort!

0

Vielleicht hilft dir folgende Übersicht weiter

Bild zum Beitrag

LG H.

 - (Schule, Physik, Mechanik)
MpRoduct 
Fragesteller
 04.03.2022, 19:43

Vielen lieben Dank. Du hast mir wirklich sehr geholfen! Stern kommt.

0