Pendel


Universität Innsbruck
Institut für Mathematik

 Alexander Ostermann
Christian Reisecker

unter Mitarbeit von:
Michael Oberguggenberger
Rudigier Andreas
 


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Inhalt: Auf dieser Seite finden Sie das Applet Pendel und Informationen zu seiner Bedienung.

  Applet

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  Hilfe zur Bedienung

Falls Sie das erste Mal mit diesem Applet arbeiten, wählen Sie am besten ein Beispiel aus der Listbox aus. Zum Übernehmen der Daten drücken Sie stets den Button Neu. Anschließend können Sie das Pendel mit dem Button Start starten.

Optional können Sie auch alle Daten von Hand eingeben, oder die eines Beispieles abändern. Die Beschreibung dazu finden Sie im folgendem Text. Alle Daten sind in SI-Einheiten angegeben.

Steuerung

Umgebung

Eingabe der Fallbeschleunigung größer Null (z.B.: 9.81). Mit der Fallbeschleunigung können Sie zum Beispiel die Erdanziehungskraft modellieren.
Eingabe der Dämpfung größer oder gleich Null (z.B.: 0.1). Mit der Dämpfung können Sie zum Beispiel einen Luftwiderstand modellieren.

Beispiele

Beim Klicken auf eines der Beispiele werden die Daten für verschiedene Pendel übernommen.

Darstellung

Die Darstellung ermöglicht es ihnen, verschiedene Pendel zu visualisieren. Zur Auswahl stehen:
1 Masse ... Fadenpendel mit einer Masse
2 Massen seriell ... zwei Fadenpendel, wobei das zweite Pendel als Befestigungspunkt die Masse des ersten Pendels benützt
2 Massen parallel ... zwei Fadenpendel, wobei die Massen über eine Feder gekoppelt sind

Optionen

Die Optionen ermöglichen es ihnen, zusätzlich bei der Animation die aktuelle Geschwindigkeit und Beschleunigung graphisch darzustellen.

Zeitverzögerung

Die Zeitverzögerung verlangsamt die Animation. Sie stellen die gewünschte Zeitverzögerung ein, indem Sie den Schieberegler mit der Maus verschieben.
1x ... eine Sekunde der Animation entspricht einer Sekunde Echtzeit
10x ... eine Sekunde der Animation entspricht zehn Sekunden Echtzeit

Start

Beim Klicken auf start wird die Animation der Pendel gestartet.
ACHTUNG: Es werden keine Daten automatisch übernommen. Zum Übernehmen der Daten drücken Sie stets den Button Neu.

Stopp

Beim Klicken auf stopp wird die Animation der Pendel gestoppt.
ACHTUNG: Es werden keine Daten automatisch übernommen. Zum Übernehmen der Daten drücken Sie stets den Button Neu.

Neu

Beim Klicken auf neu werden alle Daten übernommen und das Pendel neu initialisiert.

steuerung

Daten

Der Reiter Daten ermöglicht es ihnen, die Daten für das (die) Pendel festzulegen. Haben Sie als Darstellung zwei Massen gewählt, können Sie für jedes Pendel die Daten einzeln festlegen.

Länge

Länge des Fadenpendels größer Null.

Masse

Masse des Fadenpendels größer Null.

Auslenkung

Anfangsauslenkung des Pendels, zu wählen im Intervall [-1,+1].
0 ... das Pendel ist in Ruhelage (senkrecht nach unten);
> 0 ... das Pendel wird nach rechts ausgelenkt;
< 0 ... das Pendel wird nach links ausgelenkt.

Geschwindigkeit

Winkelgeschwindigkeit beim Start des Pendels, zu wählen im Intervall [-10,10].

Federkonstante

Konstante der Feder größer gleich Null.

Federposition

Position der Feder, zu wählen im Intervall [0,L], wobei L die Länge des kürzeren Pendels ist.

Diagramm

Im dem Reiter Diagramm werden Phasenkurven gezeichnet oder die Lösung zeitkontinuierlich dargestellt.

Optionen

Beim Aktivieren von Zoom wird das Diagramm anstatt des Pendels im Hauptfenster dargestellt.

Darstellung

Phasendiagramme:
x,y ... Auslenkung
φ,φ' ... Winkel, Winkelgeschwindigkeit
φ,φ'' ... Winkel, Winkelbeschleunigung
φ',φ'' ... Winkelgeschwindigkeit, Winkelbeschleunigung

zeitkontinuierliche Diagramme:
t,φ ... Zeit, Winkel
t,φ' ... Zeit, Winkelgeschwindigkeit
t,φ'' ... Zeit, Winkelbeschleunigung

Auflösung

Die Auflösung kann bei leistungsschwachen Rechnern auf grob gesetzt werden, um die Rechenzeit zu verkürzen.

Skalieren

  • Zentrum:

Durch Klicken auf einen beliebigen Punkt im darunter liegendem Quadrat können Sie den Mittelpunkt des Phasendiagramms verändern.

  • Graph löschen:

Löscht das Diagramm.

  • Mittelpunkt=(0,0):

Setzt den Mittelpunkt des Diagramms auf (0,0).

  • autoscale:

Skaliert das Diagramm so, dass alle gezeichneten Punkte sichtbar sind.

  • Achsen Skalieren:

plus ... Vergrößert das Diagramm um den Mittelpunkt;
minus ... Verkleinert das Diagramm um den Mittelpunkt.

diagramm

Fragen

Falls sie weitere Fragen zum Applet haben, uns Hinweise auf Fehler oder Kommentare zukommen lassen wollen, schreiben sie uns bitte.

 

Finanziert mit Projektmitteln
der Universität Innsbruck
Abteilung für Neue Medien und Lerntechnologien

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