Gekoppelte Pendel

Unterrichtsbaustein: Gekoppelte Pendel
Bei zwei schwach gekoppelten Pendeln wird die Schwingungsenergie zwischen den beiden Teilsystemen hin und her übertragen. Der Prototyp vom zwei schwach gekoppelten Pendel sind zwei Fadenpendel, die mit einer Feder miteinander verbunden sind (siehe Abb. 1). Du kannst aber gekoppelte Pendel z.B. auch aus zwei Massen zwischen drei gleichen Federn realisieren. Zunächst betrachten wir den Fall, dass bei zwei schwach gekoppelten Pendeln zu Beginn nur ein Pendel ausgelenkt wird, während sich das andere Pendel in seiner Ruhelage befindet. Hier kannst du in Abb. 1 sehen, dass auch das zunächst in Ruhe befindliche Pendel langsam anfängt zu schwingen. Dafür nimmt die Auslenkung des zu Beginn ausgelenkten Pendels ab. Nach einiger Zeit schwingt für einen kurzen Moment nur das zweite Pendel, während das erste Pendel zur Ruhe kommt. Danach läuft dieser Prozess in umgekehrter Richtung ab. Pendel 1 beginnt stärker zu schwingen, bis es wieder so stark ausgelenkt wird, wie zu Beginn. Gleichzeitig nimmt die Schwingung von Pendel 2 ab, bis es wieder zur Ruhe kommt. Bei so gekoppelten und ausgelenkten Pendeln wird also Schwingungsenergie zwischen den beiden Systemen hin und her übertragen.
Herausgeber
Joachim Herz Stiftung
LEIFIPhysik
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