Freie Schwingungen einfacher Systeme

Zusammenfassung

Die Welt ist voll von Dingen, die sich bewegen. Ihre Bewegungen kann man grob in zwei Arten einteilen, je nachdem, ob das betreffende Ding sich immer in der Nähe eines festen Ortes aufhält oder sich weiter fortbewegt. Beispiele für die erste Art sind ein schwingendes Pendel, eine schwingende Violinsaite, in einer Schale hin- und herschwappendes Wasser, Elektronen, die im Atom schwingen oder andere Bewegungen ausführen, oder Licht, das zwischen Spiegeln hin- und herreflektiert wird. Entsprechende Beispiele für die fortschreitende Bewegung sind eine gleitende Eishockeyscheibe, ein Impuls, der längs eines gespannten langen Seils fortschreitet, wenn man gegen das eine Ende schlägt, gegen das Ufer rollende Ozeanwellen, der Elektronenstrahl einer Fernsehröhre oder ein Lichtstrahl, der von einem Stern ausgesandt und von Ihrem Auge registriert wird. Manchmal weist eine Erscheinung je nach der Betrachtungsart entweder die eine oder die andere Bewegungsart auf (d.h. Stillstand im Mittel oder Fortschreiten): Die Ozeanwellen bewegen sich dem Strand zu, doch das Wasser (und die Ente an der Oberfläche) geht auf und ab (und ebenso vor und zurück), ohne sich fortzubewegen. Der Verschiebungsimpuls schreitet längs des Seiles fort, doch das Material der Schnur schwingt, ohne sich fortzubewegen.