Jetzt neu: Steuerrecht online lernen auf steuerkurse.de!
abiweb
online lernen

Die perfekte Abiturvorbereitung
in Physik

Im Kurspaket Physik erwarten Dich:
  • 44 Lernvideos
  • 200 Lerntexte
  • 208 interaktive Übungen
  • original Abituraufgaben

Charakteristische Größen

Nachdem wir herausgearbeitet haben, dass die harmonische Schwingung mathematisch als Sinusfunktion darstellbar ist, sollten wir die charakteristischen Größen der harmonischen Schwingung hervorheben.

$y(t)=A\sin{(\omega t+\phi_0)}$

Größemathematisches SymbolErklärung
Elongation$y=y(t)$Abstand des Schwingungskörpers von der Rugelage zu einem bestimmten Zeitpunkt. Die Elongation ist eine zeitabhängige Größe.
Amplitude$A$maximale Auslenkung des Körpers aus seiner Ruhelage. Bei einer harmonischen Schwingung ist die Amplitude zeitunabhängig.
Schwingungsdauer$T$Zeitdauer einer vollen Schwingung
Frequenz$f$Anzahl der Schwingungen pro entsprechender Zeiteinheit. Es gilt $f=\frac{1}{T}$
Kreisfrequenz$\omega$wird auch als Winkelgeschwindigkeit bezeichnet. Sie ist der Quotient aus dem Winkel und der Zeit, die für den Umlauf benötigt wurde. $\omega=\frac{2\pi}{T}$
Phase$\phi_0$Ist die Auslenkung zum Zeitpunkt $t=0$ von Null veschieden, so muss ein von Null verschiedener Winkel (Phase) $\phi_0$ im Argument der Sinusfunktion berücksichtigt werden.
Zusammenhang: Frequenz, Kreisfrequenz und Schwingungsdauer

Merke

Hier klicken zum Ausklappen

Die Frequenz $f$ gibt die Anzahl der Schwingungen pro Zeiteinheit wieder. Da $T$ die Zeitdauer einer vollen Schwingung ist, bekommt man die Formel

$f=\frac{Anzahl (Schwingungen)}{Zeitdauer}=\frac{1}{T}$.

Die Einheit der Frequenz ist Hertz (Hz) und es gilt folgende Definition

$[f]=1s^{-1}=1 Hz$.

Die Kreisfrequenz oder Winkelgeschwindigkeit $\omega$ ist der Quotient aus Winkel und der Zeit, die für den Umlauf des Winkels benötigt wird. Eine volle Schwingung entspricht einer Periode bzw. dem Winkel $2\pi$ und die benötigte Zeit ist gerade die Schwingungsdauer $T$. Daher gilt die Formel

$\omega=\frac{2\pi}{T}$

oder auch mit Hilfe der Formel für die Frequenz $f$

$\omega=2\pi f$.

Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Elektromagnetismus

abiweb - Abitur-Vorbereitung online (abiweb.de)
Diese Themen werden im Kurs behandelt:

[Bitte auf Kapitelüberschriften klicken, um Unterthemen anzuzeigen]

  • Elektromagnetische Induktion
    • Einleitung zu Elektromagnetische Induktion
    • Induktion- Magnetischer Fluss
      • Einleitung zu Induktion- Magnetischer Fluss
      • Induktionsspannung- Induktionsgesetz
      • Induktionsstrom- Lenzsche Regel
      • Anwendungsprobleme zur Induktion
    • Selbstinduktion
    • Energie des magnetischen Feldes
  • Schwingungen und Wellen - Grundlagen
    • Einleitung zu Schwingungen und Wellen - Grundlagen
    • Schwingungen
      • Einleitung zu Schwingungen
      • Charakteristische Größen
      • Energie - schwingendes System
      • Mechanische Schwingungsdifferentialgleichung, Schwingungsdauer
    • Das Phänomen Welle
      • Einleitung zu Das Phänomen Welle
      • Grundbegriffe für Wellen
      • Eindimensionale Wellengleichung
      • Wellenphänomene: Reflexion, Brechung, Beugung
      • Wellenphänomen: Interferenz
        • Einleitung zu Wellenphänomen: Interferenz
        • Stehende Wellen
  • Elektromagnetische Schwingungen
    • Einleitung zu Elektromagnetische Schwingungen
    • Elektromagnetischer Schwingkreis
      • Einleitung zu Elektromagnetischer Schwingkreis
      • Energieerhaltung
      • Elektromagnetische Schwingungsdifferentialgleichung, Schwingungsdauer
    • Erzwungene Schwingung- Resonanz
    • Elektromagnetische und mechanische Schwingung-Vergleich
  • Elektromagnetische Wellen
    • Hertzscher Dipol
      • Einleitung zu Hertzscher Dipol
      • Feldverteilungen am Dipol
      • Wellenausbreitung eines strahlenden Dipols
    • Eigenschaften elektromagnetischer Wellen
      • Einleitung zu Eigenschaften elektromagnetischer Wellen
      • Polarisation
      • Grundlagen elektromagnetischer Interferenz
        • Einleitung zu Grundlagen elektromagnetischer Interferenz
        • Interferenz- Doppelspalt
        • Interferenz- Gitter
  • 32
  • 6
  • 80
  • 46