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Das schwankende Hochhaus
AFBBei starkem Wind schwankt die Spitze eines 400 m hohen Hochhauses waagerecht hin und her. Ein Beschleunigungssensor auf dem Dach liefert den Verlauf der Auslenkung \(y\) der Spitze gegenüber ihrer Ruhelage (M1).
M1Auslenkung der Hochhausspitze
- Nenne die drei Kenngrößen, mit denen sich eine Schwingung beschreiben lässt.Tipp a)
Eine Größe beschreibt, wie weit, eine, wie lange, und eine, wie oft geschwungen wird.
- Lies aus M1 die Amplitude und die Periodendauer der Schwingung ab.Tipp b)
Die Amplitude misst du von der Ruhelage (\(y=0\)) bis zum Umkehrpunkt. Für die Periodendauer suchst du zwei aufeinanderfolgende gleichartige Punkte, z. B. zwei obere Umkehrpunkte.
- Gib alle Zeitpunkte im dargestellten Zeitraum an, zu denen sich die Spitze in einem Umkehrpunkt befindet.Tipp c)
Umkehrpunkte sind die Stellen größter Auslenkung – nach oben und nach unten.
- Berechne die Frequenz der Schwingung.Tipp d)
Frequenz und Periodendauer sind Kehrwerte voneinander.
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Das Metronom
AFB3
Blattfeder unter dem Bewegungssensor
AFB4
Wie genau ist eine Handmessung?
AFB5