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Die perfekte Abiturvorbereitung

Musterlösung d

Wasserschwingungen im U-Rohr
Schwingungen im Trichter
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Untersuchung

Um zu untersuchen, ob es sich um eine harmonische Schwingung handelt, ist es am besten, sich die rücktreibende Kraft $F_R$ im Trichter anzuschauen.

$F_R=2\rho_{H_2O}\cdot A\cdot s\cdot g$.

Nun hat man aber beim Trichter eine etwas andere Situation, denn hier ist die Querschnittsfläche $A$ nicht mehr konstant!

$A$ ist offensichtlich von der Elongation (Höhe) $s$ abhängig und daher eine Funktion $A(s)$, die sich verändert.

Deshalb ist $F_R$ nicht mehr einfach zu $s$ proportional und die Schwingung ist nicht harmonisch.