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Resonanz, Dämpfung und erzwungene Schwingungen verstehen

Reale Schwingungssysteme verlieren Energie durch Reibung und können durch eine periodische äußere Kraft angeregt werden. Liegt die Anregungsfrequenz nahe der Eigenfrequenz, kann Resonanz auftreten.

Auf dieser Seite übst du Eigenfrequenz, Resonanzkurve, Dämpfung, Feder- und Fadenpendel, Energieübertragung und technische Anwendungen.

So löst du Schwingungsaufgaben

  1. Bestimme Eigenfrequenz, Anregungsfrequenz und Dämpfung.
  2. Prüfe Abstand und Phase der beiden Frequenzen.
  3. Ordne Energiezufuhr, Reibung und Amplitude zu.
  4. Kontrolliere Einheit, Richtung und Größenordnung.

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Resonanz, Dämpfung und erzwungene Schwingungen online üben

Test 3 zu Schwingungen und Resonanz mit 5 Aufgaben und Lösungen.

Wähle eine Antwort. Achte auf Frequenz, Phase, Dämpfung, Energie und die Nähe zur Eigenfrequenz.

5 Fragen
0/5 Fragen0 %
Richtig 0
Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Welche Kraft wirkt bei einer idealen Feder als Rückstellkraft?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: F = −D·x..

  1. Schwingungsgröße erkennen: Bestimme, ob es um Amplitude, Frequenz, Eigenfrequenz, Resonanz, Dämpfung oder Energie geht.
  2. Schwingungszusammenhang anwenden: Das Minuszeichen zeigt, dass die Federkraft entgegengesetzt zur Auslenkung x gerichtet ist; D ist die Federkonstante.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet F = −D·x.. Kontrolliere Einheit, Phase, Frequenz und Größenordnung.

Das Minuszeichen zeigt, dass die Federkraft entgegengesetzt zur Auslenkung x gerichtet ist; D ist die Federkonstante.

2. FrageMultiple Choice

Was passiert mit der Frequenz eines Federpendels bei größerer Federkonstante?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Sie wird größer..

  1. Schwingungsgröße erkennen: Bestimme, ob es um Amplitude, Frequenz, Eigenfrequenz, Resonanz, Dämpfung oder Energie geht.
  2. Schwingungszusammenhang anwenden: Für ein Federpendel gilt f = 1/(2π)·√(D/m); eine härtere Feder schwingt schneller.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie wird größer.. Kontrolliere Einheit, Phase, Frequenz und Größenordnung.

Für ein Federpendel gilt f = 1/(2π)·√(D/m); eine härtere Feder schwingt schneller.

3. FrageMultiple Choice

Was passiert mit der Frequenz eines Federpendels bei größerer Masse?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Sie wird kleiner..

  1. Schwingungsgröße erkennen: Bestimme, ob es um Amplitude, Frequenz, Eigenfrequenz, Resonanz, Dämpfung oder Energie geht.
  2. Schwingungszusammenhang anwenden: Nach f = 1/(2π)·√(D/m) sinkt die Frequenz, wenn die Masse bei gleicher Feder zunimmt.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie wird kleiner.. Kontrolliere Einheit, Phase, Frequenz und Größenordnung.

Nach f = 1/(2π)·√(D/m) sinkt die Frequenz, wenn die Masse bei gleicher Feder zunimmt.

4. FrageMultiple Choice

Wie verändert sich die Periodendauer eines Federpendels bei größerer Masse?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Sie wird größer..

  1. Schwingungsgröße erkennen: Bestimme, ob es um Amplitude, Frequenz, Eigenfrequenz, Resonanz, Dämpfung oder Energie geht.
  2. Schwingungszusammenhang anwenden: Eine größere Masse benötigt bei gleicher Feder mehr Zeit für eine vollständige Schwingung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie wird größer.. Kontrolliere Einheit, Phase, Frequenz und Größenordnung.

Eine größere Masse benötigt bei gleicher Feder mehr Zeit für eine vollständige Schwingung.

5. FrageMultiple Choice

Wie verteilt sich die Energie bei einer idealen Federschwingung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Sie wechselt zwischen potentieller Federenergie und kinetischer Energie..

  1. Schwingungsgröße erkennen: Bestimme, ob es um Amplitude, Frequenz, Eigenfrequenz, Resonanz, Dämpfung oder Energie geht.
  2. Schwingungszusammenhang anwenden: Ohne Reibung bleibt die Gesamtenergie konstant, während sich die Energieformen periodisch austauschen.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie wechselt zwischen potentieller Federenergie und kinetischer Energie.. Kontrolliere Einheit, Phase, Frequenz und Größenordnung.

Ohne Reibung bleibt die Gesamtenergie konstant, während sich die Energieformen periodisch austauschen.

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Resonanz und Dämpfung FAQ

Was ist Resonanz?

Resonanz ist eine besonders große Antwort eines Systems, wenn die Anregungsfrequenz nahe der Eigenfrequenz liegt.

Welche Wirkung hat Dämpfung?

Dämpfung führt Energie ab, lässt freie Schwingungen abklingen und begrenzt die maximale Resonanzamplitude.

Gibt es Lösungen zu allen Aufgaben?

Ja. Jede Aufgabe enthält eine richtige Antwort, eine verständliche Erklärung und drei Lösungsschritte.