Pendel
Universität Innsbruck
Institut für Mathematik
Alexander Ostermann
Christian Reisecker
unter Mitarbeit von:
Michael Oberguggenberger
Rudigier Andreas
Inhalt: Auf dieser Seite finden Sie das Applet Pendel und Informationen zu seiner Bedienung.
Applet
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.
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:
... Vergrößert das Diagramm um den Mittelpunkt;
... Verkleinert das Diagramm um den Mittelpunkt.
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