Dienstag, 26. März 2019

Gedämpfte Schwingungen

Ihr habt 3 Federschwinger mit jeweils verschiedenen Dämpfungen.

  1. Einer mit Magnet, der durch eine Rolle Alufolie schwingt. Die Bremswirkung ist die einer Wirbelstrombremse, die Bremskraft hängt von der Geschwindigkeit ab wie
    F = - b*v    (proportional zu v, entgegengerichtet)
  2. Einer mit einem "Pappsegel", das vom Luftwiderstand gebremst wird. Dort ist
    F = - c*|v|*v   (proportional zum Quadrat von v, entgegengerichtet)
  3. Einer, bei dem die Aufhängung über eine Stange reibt. Hier ist
    F = - d*v/|v|   (konstanter Betrag, entgegengerichtet)
Nehmt von allen drei Bewegungen ein Video auf. Wählt die Einstellung so, dass der Schwinger gut sichtbar im Bild ist und ausreichend Raum einnimmt.

Ladet das Video in das Videoanalyseprogramm VIANA.
Vieles ist selbsterklärend. Ihr müsst den Maßstab im Bild festlegen, ihr müsst einen Urspung definieren, ihr müsst die Objekterkennung vorbereiten - dafür einen Bereich festlegen, in dem das Objekt bleibt, mit der Maus seine Farbe festlegen - und zuletzt die automatische Analyse starten.
Lasst euch das t-y-Diagramm (Höhe des Schwingers über der Zeit) aufgetragen und gebt euch die Daten in Excel oder LibreOffice aus für die weitere Bearbeitung.