Schwingung


Physik


Basiswissen


Als Schwingung, auch Oszillation genannt, bezeichnet man in der Physik einen Vorgang, der sich ständig und pausenlos wiederholt. Der Begriff wird hier näher definiert.

Wie ist Schwingung definiert?


◦ Schwingen kann jedes System, bei dem man mindestens eine Größe messen kann.
◦ Beispiele für messbare Größen sind: Luftdruck, Geschwindigkeit, Preis und Höhe
◦ Wenn sich eine solche Größe zeitlich um einen Mittelwert herum verändert,
◦ und sich diese Veränderung auf immer gleiche Weise wiederholt, ...
◦ dann liegt eine Schwingung vor.

Was wäre das bei einem Fadenpendel?


◦ Eine ganze Hin- und Herbewegung nennt man eine Schwingung.
◦ Bei einem Fadenpendel zum Beispiel: von ganz links bis wieder ganz links.
◦ Als Messgröße kann man zum Beispiel den Abstand zum tiefsten Punkt nehmen.
◦ Dieser Abstand schwankt dann bei einem Fadenpendel ständig um den Wert 0.
◦ Siehe auch => Fadenpendel

Grundlegende Fachworte


◦ Das was schwingt ist der => Oszillator
◦ Wie lange eine Schwingung dauert => Periodendauer
◦ Anderes Wort für Periodendauer => Schwingungsdauer
◦ Wie viele Schwingungen pro Zeit stattfinden => Frequenz
◦ Anderes Wort für Frequenz => Schwingungszahl
◦ Wo sich die schwingende Sache in Ruhe befände => Ruhelage
◦ Wie weit etwas von der Ruhelage gerade weg ist => Auslenkung
◦ Welchen Anteil einer Gesamtschwingung man gerade hat => Schwingungsphase
◦ Dieser Anteil als Winkel angegeben => Phasenwinkel
◦ Wie weit sich etwas von der Ruhelage wegbewegt => Amplitude
◦ Effekt, dass Schwingungen schwächer werden können => Dämpfung
◦ Frequenz bei der eine Schwingung am stärksten ist => Eigenfrequenz

Was ist eine Welle?


◦ Eine Schwingung ist eine Hin- und Herbewegung eines Oszillators.
◦ Ein Oszillator kann ein Stück Materie sein, z. B. ein Pendel.
◦ Wenn sich eine Schwindung von Oszillator zu Oszillator ausbreitet, ...
◦ spricht man von einer Welle: ein räumlich sich ausbreitende Schwingung.
◦ Das klassische Beispiel dafür ist eine gewöhnliche Wasserwelle:
◦ Ein Wasserelement schwingt zunächst nach oben und unten.
◦ Diese Bewegung pflanzt sich über benachbarte Wasserelement fort.
◦ So breitet sich die Schwingung im Raum aus und wird zur => Welle