Gedämpfte Schwingung
Aufgabenstellung
Schwingungsvorgänge unterliegen stets mehr oder weniger starken Dämpfungsprozessen. Je nach Anwendungsfall ist die Dämpfung eines schwingungsfähigen Systems erwünscht oder unerwünscht.
- Nennen Sie einen Anwendungsfall, bei dem eine Schwingung möglichst dämpfungsfrei verlaufen soll.
- Nennen Sie einen Anwendungsfall, bei dem ein schwingungsfähiges System durch geeignete Dämpfung nicht in Schwingung geraten soll.
- Wie soll in diesem Anwendungsfall die Bewegung ablaufen?
- Wie wird dieser Zustand eines gedämpften Pendels bezeichnet?
Lösung Teil 1
Beispiele für mechanische Systeme, die möglichst ungedämpft schwingen sollen:
- Pendel einer mechanischen Uhr
- Saiten und Resonanzkörper einer Gitarre oder anderer Saiteninstrumente
Lösung Teil 2
Beispiele für schwingungsfähige Systeme, die möglichst nicht schwingen sollen sind:
- Stoßdämpfer am Auto
- Federung eines Mountainbikes
- Schwingtür
In all diesen Beispielen soll das System nach einmaliger Auslenkung möglichst schnell in die Ausgangslage zurückkehren ohne nachzuschwingen. Dieses Verhalten wird als aperiodischer Grenzfall bezeichnet.