Grundlagen der Schwingungen
Ein Oszillator einfach erklärt ist ein System, das regelmäßige Hin- und Herbewegungen ausführt. Beispiele sind eine Feder oder ein Fadenpendel. Wenn du einen Oszillator in Bewegung versetzt, bewegt er sich periodisch zwischen Umkehrpunkten und durch seine Ruhelage.
Die Schwingungsdauer (oder Periodendauer) ist die Zeit für eine vollständige Schwingung. Sie wird mit der Periodendauer Formel T = t/n berechnet, wobei t die Gesamtzeit und n die Anzahl der Schwingungen ist. Du kannst eine Schwingung von einem Umkehrpunkt zum gleichen Umkehrpunkt oder über zwei Überquerungen der Ruhelage messen.
Die Frequenz Schwingung Formel lautet f = n/t oder f = 1/T. Sie gibt an, wie viele Schwingungen pro Sekunde stattfinden und wird in Hertz (Hz) gemessen. Je kürzer die Periodendauer, desto höher die Frequenz – sie stehen in einem umgekehrten Verhältnis zueinander.
Die Amplitude (ŷ) einer Schwingung ist der Betrag der maximalen Auslenkung aus der Ruhelage. Die Elongation y(t) beschreibt dagegen die momentane Auslenkung zu einem bestimmten Zeitpunkt t. Die Richtung wird durch das Vorzeichen angegeben.
Gut zu wissen: In der Physik und Elektrotechnik unterscheiden wir zwischen harmonischen und nicht-harmonischen Schwingungen. Die harmonische Schwingung ist dabei die einfachste Form und bildet die Grundlage zum Verständnis komplexerer Schwingungsformen.