Wissenschaft

Rechner für harmonische Schwingungen

Berechne Frequenz, Periodendauer, Bewegung und Energie eines idealen Feder-Masse-Oszillators zu einem bestimmten Zeitpunkt.

Rechner für harmonische Schwingungen

Ergebnis0,1 m

Modell und Interpretation

Ideale ungedämpfte, nicht erzwungene Feder-Masse-Bewegung: x = A cos(ωt + φ), ω = √(k/m). Masse und Federkonstante müssen positiv sein; die Phase wird in Radiant angegeben. Reibung, äußere Anregung und nicht lineares Federverhalten werden nicht modelliert. 10⁻¹² ≤ m,k ≤ 10¹²; 0 ≤ A,t ≤ 10¹²; |φ|,|ωt+φ| ≤ 10⁸ rad.

ω (rad/s)
10
T (s)
0,628319
f (Hz)
1,59155
x (m)
0,1
v (m/s)
0
a (m/s²)
-10
U (J)
0,5
K (J)
0
E (J)
0,5

So verwenden Sie dieses Tool

  1. Geben Sie die bekannten Werte ein.
  2. Wählen Sie Berechnen, um die Eingaben zu verarbeiten.
  3. Prüfen Sie Ergebnis, Formel und Rechenschritte.

Rechenbeispiel

Dieses Beispiel zeigt die Methode in der Praxis.

Formel

ω = √(k/m); x = A cos(ωt+φ); v = −Aω sin(ωt+φ); a = −ω²x; E = kA²/2

Häufig gestellte Fragen

Formel

Die folgende Formel zeigt, wie das Ergebnis berechnet wird.

Wichtiger Hinweis

Die Ergebnisse sind Schätzwerte zur allgemeinen Information. Prüfen Sie wichtige Entscheidungen bei einer geeigneten Fachperson oder Primärquelle.