Energie einer (harmonischen) Schwingung



Animation 1 Animation 2

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Hinweis: Die Zeit ist in Sekunden angegeben.

Ein roter Ball ist am Ende eines Faden- und eines Federpendels befestigt. Beide Pendel schwingen gleichzeitig. Der Ball befindet sich immer auf der gleichen Höhe, obwohl es zwei verschiedene Bewegungen sind. Das Diagramm zeigt den Verlauf der Energieformen.

Zu Beginn werden die Pendel ausgelenkt: Das Fadenpendel hat nun potenzielle Energie (Lageenergie), das Federpendel hat diese potenzielle Energie in Form von Spannenergie.
Nun schwingen beide Pendel in Richtung Gleichgewichtslage, d. h. in dem Maß, in dem die potentielle Energie abnimmt, nimmt die kinetische Energie zu.
In der Gleichgewichtslage selbst ist die potenzielle Energie nicht mehr vorhanden, dafür haben die Pendel hier nur kinetische Energie.
Aufgrund der Trägheit schwingen die Pendel über die Gleichgewichtslage hinaus. Deshalb nimmt nun wieder der Anteil der potenziellen Energie zu und im gleichen Maße der Anteil der kinetischen Energie ab.
Sie schwingen bis zum Umkehrpunkt. Hier haben sie wieder nur potenzielle Energie.
Diese Phasen werden in jeder einzelnen Schwingung durchlaufen.



© Ernst Klett Verlag GmbH (Morten Brydensholt, Wolfgang Christian, Mario Belloni), Stuttgart 2012