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Diagramme zur harmonischen Schwingung

Teil des Abschnitts Mechanik der Physics-Journey von Coddy. Lektion 84 von 97.

Aus der Ruhe bei x=A\relax x = A losgelassen, ergibt sich für den Block ein Kosinusdiagramm im x-t-Diagramm:

x=Acos⁡(360∘⋅tT)x = A\cos\left(360^\circ \cdot \frac{t}{T}\right)

Ein Weg-Zeit-Diagramm eines Oszillators: eine Kosinuskurve, die bei t = 0 bei 0,1 Metern beginnt, bei 0,5 Sekunden durch 0 verläuft, bei 1 Sekunde minus 0,1 Meter erreicht und nach 2 Sekunden wieder bei 0,1 Metern liegt

x-t: Bei x = A losgelassen, ist der Block nach einer Periode, 2 s2\ \mathrm{s}, wieder bei A.

Maximale Höhe: die Amplitude. Von Spitze zu Spitze: die Periode.

Die Geschwindigkeit ist an den Umkehrpunkten null und am größten, wenn der Block die Gleichgewichtslage passiert.

Ein Geschwindigkeit-Zeit-Diagramm desselben Oszillators: null bei t = 0, hinunter auf minus 0.31 Meter pro Sekunde bei 0.5 Sekunden, zurück auf null bei 1 Sekunde und hinauf auf 0.31 Meter pro Sekunde bei 1.5 Sekunden

v-t: Die Geschwindigkeit ist an den Endpunkten (t = 0, 1, 2 s2\ \mathrm{s}) null und bei x = 0 am größten (t = 0.5, 1.5 s1.5\ \mathrm{s}).

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Aufgabe

Ein Block an einer Feder wird bei x=A\relax x = A losgelassen. Ein Drittel einer Periode später, wenn der Winkel θ\theta im Kosinus 120∘120^\circ erreicht hat, zeigt der Graph x=−0.04 mx = -0.04\ \mathrm{m}. Bestimme die Amplitude AA.

Probier es selbst

Physics diagram: plot, ball

AA isolieren

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