Gekoppelte Oszillatoren: Normalschwingungen

Autor Jack Ord


  Hängt man zwei Federpendel aneinander, so erhält man einen gekoppelten Oszillator. Im folgenden Beispiel sind Massen und Federstärken identisch. Die Federn besitzen eine natürliche Länge von 3d und dehnen sich um die Länge d unter dem Gewicht der Massen.

Im ersten Fall (i) wird die obere Masse nach oben so ausgelenkt, dass die Feder entspannt ist, während die zweite Feder das Gewicht der zweiten Masse kompensiert.
Die beiden anderen Fälle führen zu Normalschwingungen des gekoppelten Systems: (ii) beide Massen werden so ausgelenkt, dass die Federn entspannt sind, (iii) die untere Masse wird um d nach unten ausgelenkt, die obere Feder bleibt entspannt. Die beiden Normalmoden sind dadurch charakterisiert, dass beide Massen harmonisch in Phase bzw gegenphasig schwingen.