; "Ged„mpfte Schwingung" ;z.B. Rollreibung "Variante A: konstante Kraft" ;Reibungskraft r:epsilonReal (0, inf) ;Ausgangsauslenkung s0:epsilonReal (0, inf) ;Amplitude T/2 sp„ter s_:epsilonReal (0, inf) ;zurckgelegter Weg: s0+s_ wreib:=r*(s0+s_) ;Energien 1/2*d*s0^2=1/2*d*s_^2+r*(s0+s_) ;Amplitude nimmt konstant ab pro T/2 um 2r/d s_=s0-2*r/d ;Differenz der Amplituden ist konstant: Konstante Abnahme!! ¹s=2*r/d ;z.B. Luftreibung "Var. B: R proportional v: R=k*v" ;Maá fr Reibung k:epsilonReal (0, inf) ;Reibung hemmt: "-" m*S''(t)=-d*S(t)-k*S'(t) ;DGL S''(t)+k/m*S'(t)+d/m*S(t)=0 ;Konstante fr L”sung delta:epsilonReal (0, inf) ;Amplitudenverhalten S_(t):=s0*EXP(-delta*t) ;Weg-Zeit-Gesetz S(t):=S_(t)*SIN(omega*t) ;Schwingung mit abnehmender Amplitude S(t):=s0*#e^(-delta*t)*SIN(omega*t) ;Geschwindigkeit DIF(S(t),t)=#e^(-delta*t)*(omega*s0*COS(omega*t)-delta*s0*SIN(omega*t)) ;Beschleunigung DIF(S(t),t,2)=-#e^(-delta*t)*(2*delta*omega*s0*COS(omega*t)+s0*(omega^2-delta~ ^2)*SIN(omega*t)) ;Setze ein in DGL! DIF(S(t),t,2)+k/m*DIF(S(t),t)+d/m*S(t)=0 ; -#e^(-delta*t)*(2*delta*omega*s0*COS(omega*t)+s0*(omega^2-delta^2)*SIN(omega*~ t))+k/m*#e^(-delta*t)*(omega*s0*COS(omega*t)-delta*s0*SIN(omega*t))+d*s0*#e^(~ -delta*t)*SIN(omega*t)/m=0 ;Vereinfacht! #e^(-delta*t)*(s0*(d+delta^2*m-delta*k-m*omega^2)*SIN(omega*t)/m-omega*s0*(2*~ delta*m-k)*COS(omega*t)/m)=0 ;Koeffizient vor dem Cosinus muá 0 sein! 2*delta*m-k=0 ;Maá fr Abnahme der Amplitude [delta=k/(2*m)] ;Koeffizient vor dem Sinus muá 0 sein! d+delta^2*m-delta*k-m*omega^2=0 ;ë eingesetzt! d+(k/(2*m))^2*m-k/(2*m)*k-m*omega^2=0 ;Vereinfacht! d/m-k^2/(4*m^2)-omega^2=0 ;Winkelfrequenz gegen û(d/m) etwas verschoben! omega=SQRT(d/m-k^2/(4*m^2)) ;Verhalten der Amplitude S_(t)=s0*#e^(-delta*t) ;Verh„ltnis der Amplituden bleibt konstant! S_(t+t0)/S_(t)=#e^(-delta*t0) ;zu Variante B "Bsp.:" ;Werte "s0:=4; m:=0.5; d:=20; k:=0.3" ; "ë := k/(2úm); ë=0.3" "÷ := û(d/m - k^2/(4úm^2)); ÷=6.31743" ;Geringe Abweichung zum unged„mpften System! SQRT(d/m)=8886/1405 ;Weg-Zeit-Funktion S(t)=4*#e^(-3*t/10)*SIN(SQRT(3991)*t/10) ;Amplitude S_(t)=4*#e^(-3*t/10)