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Was sind mechanische Schwingungen? Beispiele, Formeln und mehr!

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Celine

1.11.2025

Physik

Lernzettel mechanische Schwingungen und Wellen

Fächer

Physik

Elektromagnetismus

Elektromagnetische induktion und schwingungen

Induktion: magnetischer fluss und induktionsgesetz

4.587

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1. Nov. 2025

•

3 Seiten

Was sind mechanische Schwingungen? Beispiele, Formeln und mehr!

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Celine

@celli.o3

Mechanische Schwingungensind fundamentale physikalische Phänomene, die sich durch periodische... Mehr anzeigen

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# Entstehung und Merkmale Schwingende Körper bewegen sich zwischen zwei Punkten (linker 4. Umkehrpunkt LUP und rechter Umkehrpunkt RUP) hin

Energie und Vergleich verschiedener Schwingungssysteme

Diese Seite befasst sich mit der Energieumwandlung bei mechanischen Schwingungen und vergleicht verschiedene Schwingungssysteme wie das Fadenpendel und den Federschwinger.

Bei einer harmonischen Schwingung findet eine ständige Umwandlung zwischen potentieller und kinetischer Energie statt. Diese Energieumwandlung ist ein zentrales Merkmal mechanischer Schwingungen.

Highlight: Die Gesamtenergie einer idealen harmonischen Schwingung bleibt konstant, nur die Anteile von potentieller und kinetischer Energie ändern sich periodisch.

Vergleich Fadenpendel und Federschwinger:

  1. Fadenpendel:

    • Rückstellkraft: FR = FG · sin(α) (nicht linear)
    • Harmonisch für kleine Auslenkungen (α < 5°)
    • Periodendauer: T = 2π · √l/gl/g

  2. Federschwinger:

    • Rückstellkraft: FR = -D · y (linear)
    • Harmonisch im Elastizitätsbereich
    • Periodendauer: T = 2π · √m/Dm/D

Formel: Allgemeine Gleichung für harmonische Schwingungen: y = ymax · sinωt+φ0ωt + φ0

Die Energie bei mechanischen Schwingungen wechselt periodisch zwischen potentieller und kinetischer Form:

  • Potentielle Energie: Epot = m · g · h (Fadenpendel) oder Epot = 0,5 · F · s (Federschwinger)
  • Kinetische Energie: Ekin = 0,5 · m · v²

Beispiel: In den Umkehrpunkten ist die potentielle Energie maximal und die kinetische Energie null. In der Gleichgewichtslage ist es umgekehrt.

Gedämpfte Schwingungen treten in realen Systemen auf, z.B. durch Reibung. Hierbei nimmt die Amplitude mit der Zeit ab.

Vocabulary: Dämpfung bezeichnet die Abnahme der Schwingungsamplitude aufgrund von Energieverlusten.

Abschließend wird ein Vergleich zwischen mechanischen und elektromagnetischen Schwingungen gezogen. Beide Systeme zeigen ähnliche mathematische Beschreibungen und Energieumwandlungen, was die universelle Natur von Schwingungsphänomenen in der Physik unterstreicht.

# Entstehung und Merkmale Schwingende Körper bewegen sich zwischen zwei Punkten (linker 4. Umkehrpunkt LUP und rechter Umkehrpunkt RUP) hin

Gedämpfte Schwingungen

Die Betrachtung realer Schwingungssysteme unter Einfluss von Dämpfung.

Definition: Gedämpfte Schwingungen entstehen durch Energieverluste, beispielsweise durch Reibung.

Highlight: Die Amplitude nimmt bei gedämpften Schwingungen kontinuierlich ab.

Example: In der Praxis sind die meisten Schwingungen im Alltag Beispiele für gedämpfte Schwingungen.

Die LEIFIphysik Schwingungen zeigen, dass die Energieerhaltung bei realen Systemen durch Dämpfungseffekte beeinflusst wird.

# Entstehung und Merkmale Schwingende Körper bewegen sich zwischen zwei Punkten (linker 4. Umkehrpunkt LUP und rechter Umkehrpunkt RUP) hin

Entstehung und Merkmale mechanischer Schwingungen

Mechanische Schwingungen sind eine fundamentale Erscheinung in der Physik und im Alltag. Sie beschreiben die periodische Bewegung eines Körpers um seine Gleichgewichtslage. Diese Seite erläutert die grundlegenden Konzepte und Voraussetzungen für mechanische Schwingungen.

Ein schwingender Körper bewegt sich zwischen zwei Umkehrpunkten hin und her: dem linken Umkehrpunkt (LUP) und dem rechten Umkehrpunkt (RUP). Die Bewegung wiederholt sich ständig und ist somit periodisch. Eine vollständige Hin- und Herbewegung wird als Periode bezeichnet.

Definition: Eine mechanische Schwingung ist eine zeitlich periodische Bewegung eines Körpers um seine Gleichgewichtslage.

Für das Entstehen mechanischer Schwingungen sind zwei Bedingungen entscheidend:

  1. Eine zur Gleichgewichtslage zurückführende Kraft (Rückstellkraft)
  2. Die Trägheit des schwingenden Körpers

Beispiel: Ein Fadenpendel demonstriert diese Bedingungen. Wird es ausgelenkt, tritt eine zur Gleichgewichtslage rücktreibende Kraft auf. Je größer die Auslenkung, desto größer ist der Betrag dieser Kraft.

Formel: Für die Rückstellkraft beim Fadenpendel gilt: FR = -FG · sin(α)

Wichtige Kenngrößen mechanischer Schwingungen sind:

  • Elongation: Der Abstand eines Punktes von seiner Gleichgewichtslage.
  • Amplitude: Die maximale Auslenkung (ymax).
  • Periodendauer: Die Zeit für eine vollständige Schwingung (T).
  • Frequenz: Die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde f=1/Tf = 1/T.

Formel: Die allgemeine Gleichung einer harmonischen Schwingung lautet: y = ymax · sinωt+φ0ωt + φ0

Harmonische Schwingungen sind sinusförmige Schwingungen mit konstanter Amplitude. Sie treten auf, wenn die Rückstellkraft linear zur Auslenkung ist. Beispiele hierfür sind das Federpendel bei kleinen Auslenkungen und der Federschwinger im Elastizitätsbereich.

Highlight: Für kleine Winkel (α < 5°) kann die Sinusfunktion durch den Winkel selbst angenähert werden, was zu harmonischen Schwingungen führt.



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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

Samantha Klich

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!

Lena M

Android user

Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!

Sudenaz Ocak

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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

Hans T

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Elektromagnetische induktion und schwingungen

Induktion: magnetischer fluss und induktionsgesetz

 

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1. Nov. 2025

•

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Was sind mechanische Schwingungen? Beispiele, Formeln und mehr!

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Mechanische Schwingungen sind fundamentale physikalische Phänomene, die sich durch periodische Bewegungen um eine Gleichgewichtslage auszeichnen.

• Die harmonische Schwingung ist gekennzeichnet durch eine sinusförmige Bewegung mit konstanter Amplitude.

• Zu den wichtigsten Kenngrößen mechanische Schwingunggehören die Elongation, Amplitude,... Mehr anzeigen

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Energie und Vergleich verschiedener Schwingungssysteme

Diese Seite befasst sich mit der Energieumwandlung bei mechanischen Schwingungen und vergleicht verschiedene Schwingungssysteme wie das Fadenpendel und den Federschwinger.

Bei einer harmonischen Schwingung findet eine ständige Umwandlung zwischen potentieller und kinetischer Energie statt. Diese Energieumwandlung ist ein zentrales Merkmal mechanischer Schwingungen.

Highlight: Die Gesamtenergie einer idealen harmonischen Schwingung bleibt konstant, nur die Anteile von potentieller und kinetischer Energie ändern sich periodisch.

Vergleich Fadenpendel und Federschwinger:

  1. Fadenpendel:

    • Rückstellkraft: FR = FG · sin(α) (nicht linear)
    • Harmonisch für kleine Auslenkungen (α < 5°)
    • Periodendauer: T = 2π · √l/gl/g

  2. Federschwinger:

    • Rückstellkraft: FR = -D · y (linear)
    • Harmonisch im Elastizitätsbereich
    • Periodendauer: T = 2π · √m/Dm/D

Formel: Allgemeine Gleichung für harmonische Schwingungen: y = ymax · sinωt+φ0ωt + φ0

Die Energie bei mechanischen Schwingungen wechselt periodisch zwischen potentieller und kinetischer Form:

  • Potentielle Energie: Epot = m · g · h (Fadenpendel) oder Epot = 0,5 · F · s (Federschwinger)
  • Kinetische Energie: Ekin = 0,5 · m · v²

Beispiel: In den Umkehrpunkten ist die potentielle Energie maximal und die kinetische Energie null. In der Gleichgewichtslage ist es umgekehrt.

Gedämpfte Schwingungen treten in realen Systemen auf, z.B. durch Reibung. Hierbei nimmt die Amplitude mit der Zeit ab.

Vocabulary: Dämpfung bezeichnet die Abnahme der Schwingungsamplitude aufgrund von Energieverlusten.

Abschließend wird ein Vergleich zwischen mechanischen und elektromagnetischen Schwingungen gezogen. Beide Systeme zeigen ähnliche mathematische Beschreibungen und Energieumwandlungen, was die universelle Natur von Schwingungsphänomenen in der Physik unterstreicht.

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Gedämpfte Schwingungen

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Entstehung und Merkmale mechanischer Schwingungen

Mechanische Schwingungen sind eine fundamentale Erscheinung in der Physik und im Alltag. Sie beschreiben die periodische Bewegung eines Körpers um seine Gleichgewichtslage. Diese Seite erläutert die grundlegenden Konzepte und Voraussetzungen für mechanische Schwingungen.

Ein schwingender Körper bewegt sich zwischen zwei Umkehrpunkten hin und her: dem linken Umkehrpunkt (LUP) und dem rechten Umkehrpunkt (RUP). Die Bewegung wiederholt sich ständig und ist somit periodisch. Eine vollständige Hin- und Herbewegung wird als Periode bezeichnet.

Definition: Eine mechanische Schwingung ist eine zeitlich periodische Bewegung eines Körpers um seine Gleichgewichtslage.

Für das Entstehen mechanischer Schwingungen sind zwei Bedingungen entscheidend:

  1. Eine zur Gleichgewichtslage zurückführende Kraft (Rückstellkraft)
  2. Die Trägheit des schwingenden Körpers

Beispiel: Ein Fadenpendel demonstriert diese Bedingungen. Wird es ausgelenkt, tritt eine zur Gleichgewichtslage rücktreibende Kraft auf. Je größer die Auslenkung, desto größer ist der Betrag dieser Kraft.

Formel: Für die Rückstellkraft beim Fadenpendel gilt: FR = -FG · sin(α)

Wichtige Kenngrößen mechanischer Schwingungen sind:

  • Elongation: Der Abstand eines Punktes von seiner Gleichgewichtslage.
  • Amplitude: Die maximale Auslenkung (ymax).
  • Periodendauer: Die Zeit für eine vollständige Schwingung (T).
  • Frequenz: Die Anzahl der Schwingungen pro Sekunde f=1/Tf = 1/T.

Formel: Die allgemeine Gleichung einer harmonischen Schwingung lautet: y = ymax · sinωt+φ0ωt + φ0

Harmonische Schwingungen sind sinusförmige Schwingungen mit konstanter Amplitude. Sie treten auf, wenn die Rückstellkraft linear zur Auslenkung ist. Beispiele hierfür sind das Federpendel bei kleinen Auslenkungen und der Federschwinger im Elastizitätsbereich.

Highlight: Für kleine Winkel (α < 5°) kann die Sinusfunktion durch den Winkel selbst angenähert werden, was zu harmonischen Schwingungen führt.

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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.

Stefan S

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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.

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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.

Anna

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Lena M

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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️

Timo S

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Sudenaz Ocak

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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!

Marcus B

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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben

Sarah L

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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.

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