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Weg-Zeit-Gesetz harmonischer Schwingung

Wozu dient der Rechner?

Der Rechner soll die Auslenkung des Schwingers bei harmonischen Schwingungen berechnen. Eine Schwingung ist allgemein, wenn ein Körper zwischen zwei Umkehrpunkten um seine eigentliche Ruhelage pendelt. Das System des Oszillators (schwingender Körper) wird durch eine Störung aus dem Gleichgewicht gebracht (bei einem Federpendel: dran ziehen) und durch eine rücktreibende Kraft langsam wieder in die Richtung des Ausgangszustandes gezwungen wird. Letztendlich ist die Schwingung eines Körpers periodisch, das heißt sie ist immer wiederkehrend. Würde man alle äußerlichen Umstände rund um den Oszillator weglassen (Luftwiderstand, Reibung), dann würde der Schwinger ewig pendeln. Eine spezielle Größe bei der Berechnung der Auslenkung ist der Phasenwinkel. Letztendlich gibt dieser nur an, bei welcher Phase die Schwingung beginnt. Man gibt diese Größe in Grad an, weil die Phase sehr stark vom Winkel anhängig ist. In diesem Falle wird die Schwingung als Kreisbewegung dargestellt.

Wie funktioniert der Rechner?

Durch das Eintippen folgender Größen kann der Rechner die Auslenkung des Schwingers berechnen: die "maximale Auslenkung in Metern", die "Winkelgeschwindigkeit in Radiant pro Sekunde", die "Schwingungsdauer in Sekunden", sowie den "Phasenwinkel in Grad".
Ausrechnen kann der Rechner dies durch eine einfache Gleichung, in der alle Größen enthalten sind. Man benutzt den Sinus von der Winkelgeschwindigkeit mal der Zeit plus dem Phasenwinkel und multipliziert dies mit der maximalen Auslenkung.
Maximale Auslenkung [m]  
Winkelgeschwindigkeit [1/s]  
Schwingungdauer [s]  
Phasenwinkel [Grad]