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Physik - Amplitude, Schwingungsdauer, Frequenz

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Physik

Amplitude, Schwingungsdauer, Frequenz

Inhaltsverzeichnis

harmonische Schwingung
Sinuskurve einer harmonischen Schwingung

In der obigen Grafik ist die Sinuskurve einer ungedämpften harmonischen Schwingung aufgezeigt. Anhand dieser Grafik sollen einige Größen beschrieben werden, die für jede Schwingung gelten:

  • Die Auslenkung $y(t)$ in $y$-Richtung (wird auch Elongation genannt) zeigt den momentanen Abstand des Körpers von der Ruhelage an. Dabei kann die Auslenkung in positive oder negative $y$-Richtung angegeben werden.

  • Die Amplitude ist der Betrag der maximalen Auslenkung in $y$-Richtung. Bei der harmonischen ungedämpften Schwingung ist die Amplitude konstant, d.h. der Abstand von der Ruhelage ist für beide Umkehrpunkte gleich groß.
  • Die Schwingungsdauer $T$, gibt an, wie viel Zeit der schwingende Körper für eine Hin- und Herbewegung benötigt. Die Einheit der Schwingungsdauer ist Sekunde:

Methode

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Einheit: 1s [Sekunde]                       Schwingungsdauer $T$

Frequenz

Häufig wird anstelle der Schwingungsdauer $T$ die Frequenz $f$ einer Schwingung angegeben. Die Frequenz ist der Kehrwert der Schwingungsdauer und gibt die Anzahl an Schwingungen an, die ein Körper in einer bestimmten Zeit $t = T$ aufweist:

Methode

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$f = \frac{1}{T}$                       Frequenz


Die Einheit der Frequenz ist Hertz (Hz), welche nach Heinrich Hertz benannt wurde. 

Methode

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Einheit: $\frac{1}{s} = Hz$

Ist z.B. eine Frequenz von 1 Hz gegeben, so findet in einer Sekunde genau ein Schwingungsvorgang statt.