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DGL 2. Ordnung, freie gedämpfte Schwingung

Schüler

Tags: DGL 2-ter ordnung, Differentialgleichung, gedämpfte freie Schwingung

 
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lisaa2222

lisaa2222 aktiv_icon

17:36 Uhr, 26.07.2015

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Aufgabe: Lösen Sie die Differentialgleichung 2. Ordnung des getriebenen gedämpfen harmonischen Oszillators:

mx..+γx.+kx=A0cos(ωt+δ)

a) γ=0

b) aperiodischer Grenzfall

c) gedämpfter Oszillator

Mich stört leider die rechte Seite der Differentialgleichung, wenn dort gleich null stehen würde würde ich mit x(t)=Aeαt ansetzen. Wie lautet die Lösung?

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Online-Nachhilfe in Mathematik
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Loewe1

Loewe1

22:12 Uhr, 26.07.2015

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Hallo,

zu a)

du bekommst dann:

mx''+kx=A0cos(ωt+δ)

die charakt. Gleichung lautet:

k+mλ2=0

k1,2=±ikm

xh=C1cos(kmt)+C2sin(kmt)

Ansatz yp:

xp=Acos(ωt+δ)+Bsin(ωt+δ)

Durch Koeffizientenvergleich erhält man:

xp=Acos(ωt+δ)k-mω2

Lösung: x=xh+xp


zu b)

D=0;δ=ω0

zu c)

D>0;δ>ω0

Rechnung zu b und c ist ähnlich wie bei a

dabei ist:

2δ=γm

ω02=km


Frage beantwortet
lisaa2222

lisaa2222 aktiv_icon

01:36 Uhr, 27.07.2015

Antworten
Dankeschön!<3