Versuch
Info
3 PASCO smart carts zwischen 4 gleichen Spiralfedern auf einer Aluminiumschiene werden von einem Motor mit Exzenter und Zug-/Schubstange zu Schwingungen angeregt. Es lassen sich verschiedene Schwingungsmoden anregen.
Vorbereitungsdauer: 1.0 TageBeschreibung
Das System hat 3 Normal- oder Eigenschwingungen. Um die Eigenfrequenzen bzw. die Schwingungsdauern der Eigenmoden schneller zu finden, kann man am Antriebsmotor eine Lichtschranke anbringen (siehe M.H.6.16).
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, 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
0:23 Versuchsaufbau
0:33 Eigenschwingung → x ← , T = 1,24 s
1:35 Eigenschwingung → → → , T = 2,27 s
2:49 Eigenschwingung → ← → , T = 0,96 s
3:57 Erzwungene Schwingungen
5:24 Erzwungene Schwingung → → → , T = 2,16 s
8:23 Erzwungene Schwingung > < < , T = 1,48 s
9:27 Erzwungene Schwingung → x ← , T = 1,26 s
11:24 Erzwungene Schwingung > > < , T = 1,11 s
12:32 Erzwungene Schwingung → ← → , T = 0,96 s
13:38 Anregung mit höheren Frequenzen
15:46 Zusammenfassung
Quelle: spiff.rit.edu/classes/phys283/lectures/n_coupled/n_coupled.html (letzter Zugriff am 14.03.2025)
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