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Fadenpendel mit Luftreibung
Beschreibung
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| 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