Dieses Beispiel ist dargestellt mit Hilfe des Voyage 200 bzw. TI 92+.

 

Diese Simulation vergleicht die gleichfšrmige Bewegung eines Kšrpers auf einer Kreisbahn mit der ungedŠmpften harmonischen Schwingung eines Spiralfederpendels. Grundlage dieser Simulation ist der bekannte Versuch, bei dem die Projektion eines Kšrpers, der sich gleichfšrmig auf einer vertikalen Kreisbahn bewegt, auf eine Wand mit der Projektion der Schwingung eines Spiralfederpendels synchronisiert wird.

 

Unter 3 werden die Grundeinstellungen des TI-Taschencomputers gewŠhlt (Abb.1). Wichtig sind die Einstellungen ãGraphÒ auf ãPARAMETRICÒ und ãAngleÒ auf ãRADIANÒ. Die anderen Grundeinstellungen Ihres TI kšnnen beibehalten werden.

 

    

Abb.1                                                           Abb.2

 

Bei den Einstellungen der Window-Variablen muss man darauf achten, dass die EinheitslŠngen auf x- und y-Achse identisch sind, da sonst der Kreis zur Ellipse verzerrt wird. WŠhlt man tmax = 6p, so werden drei Perioden aufgezeichnet. Danach stoppt die Simulation. tstep bestimmt die Genauigkeit und somit auch die Geschwindigkeit der Simulation. Im nachfolgenden Beispiel ist tstep mit  vorgegeben. †ber ´$ gelangen Sie in den Window-Editor und kšnnen die entsprechenden Variablen eingeben (Abb.2).

 

Wechseln Sie nun in den y-Editor ( ´#) und geben Sie die einzelnen Bewegungen ein. Die gleichfšrmige Kreisbewegung mit einem Radius 8 wird durch die Parameterdarstellung xt1 und yt1 angegeben. xt2 und yt2 bedeuten die ungedŠmpfte Schwingung des Federpendels. xt3 und yt3 stellen das Weg-Zeit-Gesetz einer harmonischen Schwingung dar. Da alle drei Bilder nebeneinander dargestellt werden sollen, sind die Bilder durch bzw. in xt2 und xt3 verschoben worden (Abb.3):

 

    

Abb.3                                               Abb.4

 

†ber ƒostellen Sie nun das Graphik-Format ein. WŠhlt man unter ãGraph OrderÒ, wie hier geschehen, ã SIMULÒ, so werden Kreisbewegung, Schwingung des Federpendels und Weg-Zeit-Gesetz der Schwingung praktisch gleichzeitig dargestellt. Ist ãLeading CursorÒ auf ãONÒ gestellt, kann man den Cursor als sich auf der Kreisbahn bewegenden Kšrper bzw. als Pendelkšrper vorstellen (Abb.4).

 

Jetzt kšnnen Sie die Simulation mit ´% starten. Nach drei KreisdurchlŠufen stoppt die Simulation (Abb.5), die mit (Regraph) wiederholt werden kann.

 

 

Diese Simulation existiert auch als fertiges Programm.

 

fŸr das Arbeiten mit TCs und Handhelds.