Energieerhaltung

[markusj]

Also, erstens LK=LeistungsKurs

So, dann zum Thema: Du lässt deinen Pendelmit einer Masse m aus einer Höhe h fallen. Das bedeutet, du gibtst ihm potentielle Energie, die nach Epot berechnet wird (m*g*h).
Diese Energie ist beim durchlaufen des Tiefpunktes voll in Bewegungsenergie, kinetischer Energie umgewandelt:
Ekin = 0,5*m*v^2 wobei v die Maximalgeschwindigkeit ist.
Zwischen den oberen Umkehrpunkten und dem Teifpunkt ist die Energie in beiden Systemen (sowohl Lage- als auch Bewegungsenergie) vorhanden.
Es gilt nach dem Energieerhaltungssatz für die Maximalwerte:
Epot = Ekin
m*g*h = 0,5*m*v^2 |m wird gekürzt, dann wird nach v umgestellt
v = sqrt(2*g*h)
Da du es hier mit einer Sinusfunktion zu tun hast, ist deine Momentangeschwindigkeit v*sin(w*t), wobei w (Omega) die Rotationsfrequenz enthält (2*pi*frequenz = omega).
Eigentlich hast du sogar eine Kosinusfunktion, da die Geschwindigkeit der Auslenkung um 90°hinterherhinkt.
So, die gespeicherte Energie E(t) nimmt also von Epot ausgehend ab.
Epot-Freib*s(t) = E(t), wobei s(t) enthält, welche Strecke der Pendel zurückgelegt hat.
Freib ist die unten angegebene Reibungskraft, das sogenannte Stoksche Gesetz.
Das bedeutet, du lässt die Kugel los, nach einem Rechenschritt hat sie eine Strecke mit einer Geschwindigkeit durchquert. Diese Geschwindigkeit fütterst du zusammen mit der Strecke in die Gleichung, dann erhältst du den restlichen Energiebetrag.
Dann gibst du wieder eine Energiepäckchen weiter ... bis Epot = 0. Dann das ganze Spiel umgekehrt.
Du nimmst ein Energiepäckchen der kinetischen Energie, und gibst es der potentiellen Energie zurück ... dein Pendel steigt. Glecihzeitig nimmt die Geschwindigkeit deines Pendels ab, damit auch die Strecke ... trotzdem wird noch gebremst.

Ich hoffem ich habs nicht übertrieben, bei Fragen, schick mir gerne eine Mail, ich hab zur Zeit nicht ganz soviel Zeit.

mfG

Markus

PS: Such mal nach harmonischer Pendelschwingung und guck mal unter leifiphysik, Klasse 11. Dort findest du viele Informationen zu diesem Thema