Physik Schwingungen Federpendel

Das Federpendel

Bei dem Federpendel wird die rücktreibende Kraft durch eine Feder beigesteuert.

Hierbei geht man von einer idealen Feder aus, die immer eine zur Auslenkung proportionale Kraft auswirkt.

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Info

Reale Federn haben ab einer bestimmten Auslenkung keine proportionale Abhängigkeit mehr zu ihrer Kraft.
Federpendel
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Die Schwingungskonstante des harmonischen Oszillators D ist in diesem Fall die Federkonstante, die ebenfalls das Formelzeichen $D$ hat.

Die Schwingungsgleichung eines Federpendels ist also:

$s(t) = A\cdot \sin(\sqrt{\frac{D}{m}}\cdot t+\varphi )$

Wenn mehere Federn zusamengeschaltet werden gilt für die resultierende Federkonstante $D_{ges}$:

  • Parallelschaltung: $D_{ges}=D_1+D_2+...$

  • Reihenschaltung: $\frac{1}{D_{ges}} = \frac{1}{D_1}+ \frac{1}{D_2}+...$