Differentialgleichung des Feder-Masse-Schwingers:
Es ist die Masse und die Feder eingezeichnet. Nicht eingezeichnet ist die geschwindigkeitsproportionale Reibung, die das System dämpft. Es gibt zwei Energiespeicher und somit ist es ein PT2 System 2. Ordnung. Auf dieses System kann man verschiede Testfunktionen geben. Bei dem Rechtecksignal sieht man gut den Einschwingvorgang.
Im folgenden Applet ist der Feder-Masse-Schwinger bei verschidenen Frequenzen dargestellt. Als Eingangssignal(Blau) wurde ein Sinussignal verwendet. Nach Fourier kann man jedes periodische Signal als eine Überlagerung verschiedener Sinussignale darstellen. Das Ausgangssignal ist rot. Der Feder-Masse-Schwinger kann als ein Tiefpaß angesehen werden. Sinussignale unterhalb der Resonanzfrequenz werden gut übertragen, während Signale oberhalb der Grenzfrequenz schlecht übertragen werden. Die Phasenverschiebung beträgt 180°. Der Amplitudenabfall im Bodediagramm beträgt 40 dB je Dekade.Die Dämpfung ist kleiner als 1. Die Eigenfrequenz ist 0,05 Herz.
Weitere Informationen in der freien Enzyklopedie Wikipedia: PT2-Glied
Autor: Harald Schellinger