26. Wie kann man eine Schwingung aufrecht erhalten?
26.1 Rückkopplung
Wenn ein schwingendes System (Oszillator) Energie an die Umgebung abgibt (z.B. durch Reibung), so ist die Schwingung gedämpft, die Amplitude nimmt ab.
Um die Schwingung aufrecht zu erhalten, muss man die abgegebene Energie wieder im richtigen Moment zuführen.
Frage:
Was bedeutet hier: „richtiger Moment“? Erläutere dies an einem auf einer Schaukel sitzendem Kind, das von einer Person immer wieder angestoßen wird, also immer wieder Energie bekommt...
Wenn der Oszillator über eine Steuervorrichtung diese Energiezufuhr aus einem Energiereservoir selbst steuert, spricht man von einer Entdämpfung der Schwingung durch Rückkopplung.
Das Schema einer Selbststeuerung durch Rückkopplung zeigt die folgende Abbildung:
Erläutere die Abbildung. Schreib einen kleinen Text, der zu den Elementen der Abbildungen die entsprechenden Objekte beim Schaukeln eines Kindes in Beziehung setzt.
Falls Du keine schaukelnden kleinen Geschwister hast, kannst Du auch spannende Rückkopplungen selbst erzeugen:
-
Versuch zur Videorückkopplung:
Halte eine an einem TV-Gerät
angeschlossene Videokamera oder Handy schräg auf den Bildschirm und stelle durch Zoom den
Bildausschnitt so ein, dass der Bildschirm auf sich selbst abgebildet wird. Drehe
jetzt die Kamera und betrachte die durch Rückkopplung entstehenden stabilen,
periodischen oder chaotischen Muster.
Es gibt nur wenige Beispiele bei YouTube:
- Versuch zur Akustik – Rückkopplung:
Halte ein über einen Verstärker
angeschlossenes Mikrofon in die Nähe des Lautsprechers. Identifizier die
Bauteile in der obigen Abbildung.
Wie hängt die
Rückkopplungsfrequenz vom Abstand Lautsprecher-Mikro ab?
Was macht die Rückkopplung? Was ist das Energiereservoir?
Im nächsten Post werden wir sehen, wie die Erfindung der Rückkopplung die Welt verändert hat und zur ersten Globalisierung geführt hat.
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