Schwingungen

Zusammenfassung

Im Grunde haben wir mit den ersten 16 Kapiteln die Mechanik abgearbeitet. Was nun noch folgt, ist eine Anwendung des Gelernten auf Schwingungen und Wellen. Dieses Thema ist für die gesamte Physik von so großer Bedeutung, dass wir es hier im Zusammenhang darstellen wollen. Das 17. Kapitel beschäftigt sich mit den Schwingungen. Wir beginnen mit den Schwingungen einzelner Freiheitsgrade, gehen dann zu Systemen mit mehreren Freiheitsgraden über und kommen schließlich zu stehenden Wellen in Systemen mit unendlich vielen Freiheitsgraden. Die Schwingungen einzelner Freiheitsgrade sind die Basis der Diskussion, die wir daher sehr ausführlich darstellen. Wir beginnen mit dem reibungsfreien Fall, führen dann die Dämpfung ein und behandeln schließlich die Anregung von außen und die dabei auftretenden Resonanzphänomene. Das mathematische Pendel zieht sich wie ein roter Faden durch die Kapitel. An diesem Beispiel zeigen wir, wie wir ausgehend von einer einfachen Näherung die Beschreibung immer weiter verfeinern können.