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Aufgabenstellung:

Die gedämpfte mechanische Schwingung mit der Funktionsgleichung

kann als Überlagerung zweier gleichfrequenter gedämpfter Schwingungen aufgefasst werden.

Bringen Sie diese Schwingung mit Hilfe des Zeigerdiagramms auf die folgende ,,Sinusform":

Lösungsweg:

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Aus der gegeben Gleichung für folgt unmittelbar durch Kürzen der e-Funktion:

Die beiden gleichfrequenten ungedämpften Einzelschwingungen

können also durch die resultierende Sinusschwingung

ersetzt werden.

Bestimme die Amplitude und den Nullphasenwinkel aus einem entsprechendem Zeigerdiagramm:

Skizze

Abbildung

Berechne über den Satz des Pythagoras (im grau unterlegten Dreieck):

Bestimme mittels Tangens

Somit gilt für

Darstellung der gedämpften Schwingung in der Sinusform:

Lösung: