Dämpfung lässt die Amplitude einer freien Schwingung abklingen; bei erzwungenen Schwingungen wird die Amplitude maximal, wenn die Erregerfrequenz gleich der Eigenfrequenz ist (Resonanz).
Bedeutung (Warum?)
Reibung entzieht dem Schwinger Energie – die Periodendauer bleibt bei schwacher Dämpfung fast unverändert. Regt man im Takt der Eigenfrequenz an, wird pro Periode mehr Energie zugeführt als durch Dämpfung verloren geht.
Nutzen (Wozu?)
Schaukel, Brückenschwingungen, Erdbebensicherheit, Stoßdämpfer, Musikinstrumente. Prüfung: Resonanzkurve deuten, Gefahr der Resonanzkatastrophe begründen. Thema in Physik der FOS/BOS (Technik), Jahrgangsstufe 12.
Funktionsweise (Wie?)
Eigenfrequenz des Systems bestimmen (\(f_0=\tfrac1{2\pi}\sqrt{D/m}\)). Erregerfrequenz vergleichen: weit darunter folgt der Schwinger dem Erreger, bei \(f_0\) große Amplitude, weit darüber kaum Bewegung.
Praxisbeispiel (Wo?)
Ein Waschmaschinentrommel-Aufbau mit \(f_0=5\,\text{Hz}\) vibriert beim Hochlaufen des Schleudergangs kurz stark, wenn die Drehzahl 300 Umdrehungen pro Minute passiert.
Merksatz
Dämpfung: Amplitude sinkt, T bleibt. Resonanz: Erregerfrequenz = Eigenfrequenz → maximale Amplitude.
Ausführliche Erklärseiten mit Prüfungsbeispielen findest du unter FOS/BOS Physik. Im Aufgabengenerator (Schulart FOS/BOS → Fach Physik → Klasse 12) lassen sich zu diesem Thema beliebig viele Übungsaufgaben mit vollständigem Lösungsweg erzeugen.