Versuch 

Erzwungene Schwingungen von 4 gekoppelten Oszillatoren (Smart Carts)

Info

4 PASCO smart carts zwischen 5 gleichen Spiralfedern auf einer Aluminiumschiene werden von einem Motor mit Exzenter und Zug-/Schubstange zu Schwingungen angeregt. Das System hat 4 Eigenschwingungen, die sich schnell einstellen und gut erkennen lassen.

Vorbereitungsdauer: 1.0 Tage
Durchführungsdauer: 5 Minuten

Beschreibung

Die Smart Carts haben eine Masse von m = 250 g, die Federkonstante der Schraubenfedern beträgt D = 3,4 N/m.

Schwingungskurven in den mit Pasco Capstone aufgenommenen Diagrammen:
blau: Das blaue Smart Cart im Video ganz links, das über eine Feder mit der Zug-/Schubstange verbunden ist.
rot: Das rote Smart Cart in der Mitte.
grün: Das blaue Smart Cart in der Mitte.
orange: Das rote Smart Cart, im Video ganz rechts, dessen rechte Schraubenfeder ein festes Ende hat.

Die Kapitelmarker im Video ermöglichen, schnell zu den gewünschten Stellen zu springen:
0:07 Inhaltsverzeichnis
0:16 Versuchsaufbau
0:25 Eigenschwingung → → → → , T1 = 2,85 s
1:31 Berechnung von T2, T3 und T4 der Eigenmoden 2, 3 und 4
1:43 Erzwungene Schwingungen
1:53 Erzwungene Schwingung → → → → , T1 = 2,73 s
3:06 Erzwungene Schwingung → → ← ← , T2 = 1,54 s
4:19 Erzwungene Schwingung → ← ← → , T3 = 1,05 s
4:53 Erzwungene Schwingung → ← → ← , T4 = 0,92 s
5:24 Anregung mit höheren Frequenzen
5:51 Zusammenfassung

Quelle: spiff.rit.edu/classes/phys283/lectures/n_coupled/n_coupled.html (letzter Zugriff am 14.03.2025)


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