Harmonischer Osziallator

Ein Oszillator ist im allgemeinen ein schwingungsfähriges System. Dies kann alles mögliche sein, wie der dünne Zweig eines Baumes oder (weitere Beispiele). Der harmonische Oszillator ist ein spezial Fall, bei dem das schwingende Objekt eine lineare Rückstellkraft erfährt (?). Dies Bewirkt eine Sinsförmige Schwingung um die Ruhelage des Systems. Der harmonische Oszillator ist in der Physik ein sehr wichtiges Model. Es beschreibt nicht nur die Schwingung eines klasischen Teilchens, wie eine Kugel an einem Faden, sondern findet auch seine Anwendung in der Quantenphysik.

Ein wichtiges Beispiel für einen harmonischen Oszilator ist das Fadenpendel.

Pendel

Ein Pendel ist ein schwingender Körper. Also eine Masse, welche mithilfe eines Fadens, einer Stange, einer Feder oder Vergleichbarem an einer Aufhängung befestigt ist. Wir werden im Folgendem den Spezialfall eines Fadenpendels betrachten.

Mathematisches Pendel

Das mathematische Pendel beschreibt die Schwinung eines solchen Körpers mithilfe einiger Vereinfachungen:

Bei dem schwingenden Körper handelt es sich um eine Punktmasse (d.h. Die gesammte Masse ist in einem Punkt zentriert)

Der Faden ist masselos und seine Länge konstant

Es herschen keine Reibungskräfte

Periodendauer

Physikalisches Pendel

Bei einem physikalisches Pendel wird nicht mehr von einer Punktmasse ausgegangen. Stattdessen wird auch die Form und die Ausdehnung des Körpers berücksichtigt. Es ist aber immernoch noch eine Vereinfachung gegenüber dem realen Pendel.

Periodendauer