Wechselwirkung eines Pendels mit anderen Pendeln, die in unterschiedlichen Höhen hängen

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Dies ist eine Frage aus einem Wettbewerbstest. Ich bin mir nicht sicher, wie ich das begründen soll. Aufgrund der Länge der Saite sollte S die maximale Amplitude haben. Dies wäre aber nur dann der Fall, wenn das Pendel P dort auf das Pendel S trifft, wo die Masse liegt (die Kugel selbst im Punkt S). Allerdings ist P dafür ziemlich kurz.

Wenn es nun auf das Pendel R trifft, dann würde es ungefähr am Bob auftreffen, was zu einer guten Krafteinleitung führt.

Da Pendel S jedoch länger ist, würde es sich leicht bewegen.

Also die eingeengte Frage:

Wenn ein Bob auf einen anderen Bob trifft und wenn ein Bob auf eine andere Saite trifft, an der ein Bob befestigt ist, der erste Bob und die Saite auf derselben Höhe, welche Auswirkung hätte dies auf die Energien, die mit dem Bob verbunden sind, der direkt getroffen wird, und auf die Bob, der durch das Seil verschoben wird.

Verwandte: Warum der gemeinsame Strahl in Bartons Pendel?: physical.stackexchange.com/q/251659

Antworten (1)

Ich stimme Wolfram Jonny zu, dass Sie fälschlicherweise davon ausgehen, dass die Pendel kollidieren. Stattdessen schwingen sie in einer Ebene senkrecht zur Papierebene, sodass sie sich nie berühren – siehe Video im Link unten.

Der Apparat heißt "Barton's Pendulums" und soll Resonanz veranschaulichen.

Die Schwingung des Pendels P verursacht eine periodische Antriebskraft auf die horizontale Saite, die sie alle trägt. Diese Kraft hat die gleiche Frequenz wie das Pendel P und wird durch die Schnur auf die anderen Pendel übertragen. Wenn die Frequenz dieser Antriebskraft mit der Eigenfrequenz eines beliebigen anderen Pendels übereinstimmt, liegt Resonanz vor – dh maximale Energieübertragung von der Antriebskraft auf das Pendel.

Resonanz tritt hier auf, weil der Stoß von der horizontalen Saite mit dem passenden Pendel "in Phase" ist - mit ihm arbeitet, anstatt dagegen. Die Frequenz eines Pendels hängt von seiner Länge ab (nicht von seiner Masse), daher wird das Pendel mit der gleichen Länge wie P am stärksten angehoben.

http://physicsf45spm.blogspot.co.uk/2012/03/resonance-in-bartons-pendulum.html

Ja, es wird sympathische Resonanz genannt und ist bei einigen Musikinstrumenten zu hören, z. B. beim Klavier, wenn die Dämpfer angehoben sind. Der Effekt ist am stärksten, wenn die Resonanzfrequenzen gleich sind oder sich um eine Oktave unterscheiden. Einige Instrumente haben sogar "sympathische Saiten", die normalerweise nicht direkt gespielt werden (die Sitar hat 15 davon). Derselbe Effekt, als wenn etwas im Haus zu klappern beginnt, weil ein schwerer Lastwagen im Leerlauf auf der Straße steht. Nicht zu verwechseln mit der Synchronisation zwischen schwach gekoppelten Oszillatoren, die zuerst von Huygens entdeckt wurde, wobei f. z. B. zwei Pendeluhren auf einem Tisch synchron in Phase oder gegenphasig.
Wechselwirkung eines Pendels mit anderen Pendeln, die in unterschiedlichen Höhen hängen
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