Definition: Eine Schwingung ist ein periodischer Vorgang, also eine Bewegung oder Zustandsänderung, die sich in bestimmten Zeitabständen T immer wiederholt.
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Es wird eine Sammlung von Schwingungen präsentiert, deren Namen man oft hört: Sägezahnschwingung, Rechteckschwingung, Dreieckschwingung und harmonische Schwingung.
Harmonische Schwingungen haben die Form von Sinuskurven. Sie entstehen dann, wenn die rücktreibende Kraft proportional zur Auslenkung aus der Ruhelage ist.
Einige Beispiele mechanischer Schwingungen, die nicht harmonisch verlaufen.
Eine Schwingung um eine ortsfeste Drehachse heisst Drehschwingung. Beispiele sind das mathematische Pendel, das physikalische Pendel und das Torsionspendel.
Bei der Überlagerung harmonischer Schwingungen kommt es je nach Amplitude und Frequenz der beteiligten Schwingungen zu interessanten neuen Bewegungsformen, zB Schwebungen.
Zwei harmonische Schwingungen, die sich in senkrechter Richtung überlagern, führen zu den schönen Lissajous-Figuren.
Die meisten Schwingungen klingen im Laufe der Zeit ab, da sie durch Reibung gebremst werden. Je nach Art der Reibung (trocken, laminar, turbulent) kommt es zu einem unterschiedlichen Abklingen der Schwingung.
Falls ein schwingfähiges System von aussen periodisch angeregt wird, kommt es zu einem rhythmischen Mitschwingen und eventuell zur Resonanzverstärkung.
Zwei elastisch miteinander verbundene Oszillatoren können ihre Schwingungsenergie austauschen, es kommt zu einem periodischen Wechselspiel des Bewegungszustands.
Die Bewegungsgleichung zu einigen Schwingungsformen wird aufgestellt und numerisch gelöst.
In der Nachrichtentechnik wird oft Information auf eine Trägerschwingung aufmoduliert. In diesem Kapitel wird vor allem die Amplitudenmodulation demonstriert.
Allgemeine Schwingungen können immer als Summe harmonischer Schwingungen dargestellt werden. Dazu wird eine Frequenzanalyse benötigt, die sogenannte Fourieranalyse.
