| Programm zur Demonstration mechanischer Wellen |
| Dieses Basicprogramm läuft entweder
unter DOS oder in einem DOS-Fenster und verwendet nur einfache Newton`sche
Mechanik, um die Entstehung einer Wellenbewegung in einer Kette von Pendeln
zu zeigen. Die Pendel haben die Masse m und sind durch "Federn" gekoppelt,
die dem Hook`schen Kraftgesetz gehorchen. Bei der ersten Programmvariante
wird das linke Ende der Kette durch die Tasten "q" und "a" manuell hoch
und runter bewegt, das rechte Ende ist wahlweise fest oder lose. Die unterschiedlichen
Reflexionen der Welle am Ende der Kette entstehen durch die Programierung
eines feststehenden letzten Pendels (festes Ende) bzw. durch das Weglassen
der Kraftübertragung auf ein weiteres Pendel nach dem letzten Pendel
(loses Ende).
Bei der zweiten Programmversion wird das linke Ende sinusförmig angeregt, die Schwingungsdauer dieser Anregung kann durch die Tasten "q" und "a" vergrößert oder verkleinert werden. Durch die fortlaufende sinusförmige Anregung kann man die Entstehung von stehenden Wellen und die dazu gehörenden Bedingungen beobachten. Das größte Problem bei dieser Art von Programm ist das sich ständige Aufsummieren der Rundungsfehler durch die ständige Wiederholung der Berechnungen für die einzelnen Pendel. Wenn man die Parameter m und D für die Pendelkette frei eingeben will, verschwindet die Welle entweder schon sehr schnell oder sie führt in kurzer Zeit zu einem Überlauffehler bei der Rechenschleife. Die beste Lösung scheint mir bislang in einer einprogrammierten "Dämpfung" zu bestehen. Diese ist in hier in 3 Stufen variabel. Den unterschiedlichen Rechenleistungen der PCs wird dadurch Rechnung getragen, das die Anzahl der dargestellten Pendel mit der Leistung des PCs ansteigt (ebenfalls in 3 Stufen einstellbar). |
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| Programmtext laden | mit sinusförmiger Anregung | ||
| Programm als welle.exe laden | |||
| Programmtext laden | Version mit "Handbetrieb" | ||
| Programm als manwelle.exe laden | |||