Normalschwingungen 1D & 2D

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  • Oszillator
  • Normal Modes
  • Polarisation

Inhalt

  • Oszillator
  • Normal Modes
  • Polarisation
  • Masse-Feder-System
  • Frequenz
  • Amplitude
  • Phase

Beschreibung

Spielen Sie mit einem System von gekoppelten Federpendeln (1D oder 2D). Variieren Sie die Anzahl der Massen, setzen Sie die Anfangsbedingungen und beobachten Sie, wie sich das System entwickelt. Schauen Sie sich das Spektrum der normalen Moden für Zufallsbewegung an. Schauen Sie sich Longitudinal- und Transversalmoden in einem eindimensionalem System an.

Lernziele

  • Erklären Sie, was ein normaler Modus ist.
  • Erläutern Sie, was man unter der Frequenz, der Amplitude und der Phase eines normalen Modus versteht.
  • Erklären Sie, warum unterschiedliche normale Moden unterschiedliche Frequenzen haben und warum höhere Moden höhere Frequenzen besitzen.
  • Ermitteln Sie, wie viele normale Moden ein bestimmtes System hat skizzieren Sie die Moden qualitativ (1D-und 2D-Systeme).
  • Erklären Sie den Unterschied zwischen Longitudinal- und Transversalmoden in einem eindimensionalem System.
  • Erklären Sie, wie sich die Phase der normalen Modenauf die Bewegung des Systems auswirkt.
  • Erklären Sie qualitativ, wie jeder beliebige Zustand eines Systems als Summe der normalen Moden geschrieben werden kann, d.h. erklären Sie die Superposition.
  • Erklären Sie, welche Eigenschaften des Systems durch die Anfangsbedingungen bestimmt werden, welche Eigenschaften zeitunabhängig und welche Eigenschaften zeitabhängig sind.
  • Erklären Sie, warum sich die Temperatur einer Metallplatte erhöht, wenn man darauf schlägt.
Version 1.01

Dozenten Tipps

Download: Tipps für Lehrer (pdf) Überblick über Simulations Kontrolle, Modell Vereinfachung und Einsichten in Denkweise der Studenten ( PDF ).

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