Periodische Bewegungen und Schwingungen

Periodische Bewegung

• Begriff: Eine Bewegung, bei der ein Objekt nach einer bestimmten Zeit an den Ausgangsort zurückkehrt, mit gleicher Richtung und Geschwindigkeit.
• Beispiele:
  • Schaukel: Schwingt zur anderen Seite, am höchsten Punkt (Umkehrpunkt) ist Geschwindigkeit kurzzeitig 0, dann schwingt sie zurück.
  • Flummi: Wird geworfen, prallt auf den Boden und springt wieder hoch.

Wichtige Begriffe

Periodendauer (T)

• Definition: Zeit für eine vollständige Bewegung (ein Zyklus).
• Einheit: Sekunden (s).
• Beispiel: Schaukel benötigt 3 Sekunden für eine vollständige Bewegung.

Frequenz (f)

• Definition: Häufigkeit der Wiederholungen eines Vorgangs.
• Berechnung: Frequenz = 1 / Periodendauer (f = 1/T).
• Einheit: Hertz (Hz).
• Beispiel: Bei einer Periodendauer von 3 Sekunden ist die Frequenz 0,33 Hz.

Schwingung

• Definition: Eine spezifische Form der periodischen Bewegung.
• Voraussetzungen:
  1. Stabile Gleichgewichtslage: Position, die ein Körper ohne Beeinflussung einnimmt (z.B. Ruhelage/Nulllage der Schaukel).
  2. Periodische Bewegung durch die Ruhelage: Muss regelmäßig durch die Gleichgewichtslage schwingen.
• Beispiel: Schaukel erfüllt beide Voraussetzungen einer Schwingung.

Zusammenfassung

• Periodische Bewegung: Objekt kehrt nach einer bestimmten Zeit an den Ausgangsort zurück.
• Periodendauer: Zeit für die vollständige Durchführung einer Bewegung.
• Frequenz: Anzahl der Wiederholungen pro Zeiteinheit.
• Schwingung: Spezialfall periodischer Bewegungen mit stabiler Gleichgewichtslage.

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