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Fadenpendel mit Luftreibung

Beschreibung

Zweck: Beschreibung eines Fadenpendels mit Berücksichtigung des Luftwiderstandes
Abgrenzung: Bei leichten Pendelkörpern kann der Luftwiderstand nicht vernachlässigt werden. Die Luftwiderstandskraft hängt ab von der Luftdichte (rho), dem Luftwiderstandsbeiwert cw und dem Radius r des Pendelkörpers in m.
Modelltyp: Prognosemodell
Modelldatei: Attach:pendel2.dyn
Bemerkung: ergl. Fadenpendel ohne Luftwiderstand
Quelle/Autor: Staatsinstitut für Schulpädagogik und Bildungsforschung, München, Handreichungen für den Physikunterricht im Gymnasium, Band 4

Referenzlauf

Modellgleichungen

 Zustandsgleichungen 
     v.neu <-- v.alt + dt*(dvdt)
       Startwert v = 0
     x.neu <-- x.alt + dt*(dxdt)
       Startwert x = 1.55
  
 Zustandsänderungen 
     dxdt = v
     dvdt = F_ges/m
 
 Konstanten 
     m = 0.3
     cw = 0.45
     r = 0.2
     l = 1
     g = 9,81
     rho = 1.29
  
 Zwischenwerte 
     F_w = -cw*rho/2*pi*Quadrat(r*v)*sign(v)
     F_rueck = -x*m*sin(l/g)
     F_ges = F_w+F_rueck

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