Schwingungen in der Technischen Mechanik: Interaktive Lernquizzes

Question 1

Welche Aussage beschreibt die Resonanzbedingung eines schwingungsfähigen Systems?

Accepted Answer

Die Schwingungsamplitude ist am größten, wenn die Erregerfrequenz gleich der Eigenfrequenz ist.

Answer

Die Schwingungsamplitude ist am größten, wenn die Erregerfrequenz viel kleiner als die Eigenfrequenz ist.

Answer

Die Schwingungsamplitude ist am größten, wenn die Erregerfrequenz viel größer als die Eigenfrequenz ist.

Answer

Die Schwingungsamplitude ist unabhängig von der Erregerfrequenz.

Question 2

Was versteht man unter der Resonanzfrequenz eines Systems?

Accepted Answer

Die Frequenz, bei der die Schwingungsamplitude ihren Maximalwert erreicht.

Answer

Die Frequenz, bei der die Schwingung gedämpft wird.

Answer

Die Frequenz, bei der das System in Sättigung geht.

Answer

Die Frequenz, bei der die Schwingungsamplitude ihren Minimalwert erreicht.

Question 3

Welche Anwendungen nutzen das Prinzip der Schwingungen?

Accepted Answer

Alle genannten Anwendungen

Answer

Pendel

Answer

Federn

Answer

Vibrationsdämpfer

Question 4

Wie unterscheiden sich freie und erzwungene Schwingungen?

Accepted Answer

Erzwungene Schwingungen werden durch eine äußere Kraft angeregt, während freie Schwingungen nicht.

Answer

Freie Schwingungen werden durch eine äußere Kraft angeregt, während erzwungene Schwingungen nicht.

Answer

Freie Schwingungen haben eine konstante Frequenz, während erzwungene Schwingungen eine variable Frequenz haben.

Answer

Erzwungene Schwingungen haben eine konstante Frequenz, während freie Schwingungen eine variable Frequenz haben.

Question 5

In welcher Einheit wird die Frequenz gemessen?

Accepted Answer

Hertz

Answer

Meter

Answer

Newton

Answer

Joule

Question 6

Welche Aussage über freie Schwingungen ist korrekt?

Accepted Answer

Ihre Energie bleibt konstant.

Answer

Ihre Amplitude nimmt mit der Zeit exponentiell zu.

Answer

Ihre Periode hängt von der Anregungsfrequenz ab.

Answer

Sie sind stets gedämpft.

Question 7

Was beschreibt den Zustand einer erzwungenen Schwingung bei maximaler Amplitude?

Accepted Answer

Resonanz

Answer

Eigenresonanz

Answer

Dämpfungsgrenze

Answer

Kritische Dämpfung

Question 8

Welche Aussage über gedämpfte Schwingungen ist zutreffend?

Accepted Answer

Ihre Amplitude nimmt mit der Zeit ab.

Answer

Ihre Periode bleibt konstant.

Answer

Ihre Energie nimmt exponentiell zu.

Answer

Sie sind ungedämpft.

Question 9

Was geschieht mit einer erzwungenen Schwingung, wenn ihre Anregungsfrequenz der Eigenfrequenz des Systems entspricht?

Accepted Answer

Ihre Amplitude nimmt stark zu.

Answer

Ihre Amplitude nimmt stark ab.

Answer

Ihre Periode ändert sich.

Answer

Sie hört auf, zu schwingen.

Question 10

Welche Einheit wird zur Angabe der Schwingungsfrequenz verwendet?

Accepted Answer

Hertz (Hz)

Answer

Newton (N)

Answer

Meter (m)

Answer

Sekunde (s)

Question 11

Was versteht man unter Dämpfung in einem schwingenden System?

Accepted Answer

Die Kraft, die Schwingungen entgegenwirkt.

Answer

Die Energie, die dem System zugeführt wird.

Answer

Die Periode der Schwingung.

Answer

Die Amplitude der Schwingung.

Question 12

Was ist die Resonanzfrequenz?

Accepted Answer

Die Frequenz, bei der die Amplitude einer erzwungenen Schwingung maximal ist.

Answer

Die Frequenz, bei der die Energie des Systems minimal ist.

Answer

Die Frequenz, bei der die Bewegung aperiodisch ist.

Answer

Die Frequenz, bei der die Schwingungsdauer unendlich ist.

Question 13

Was versteht man unter der Dämpfungskonstante?

Accepted Answer

Ein Maß für den Energieverlust pro Schwingungszyklus.

Answer

Die Frequenz, bei der die Schwingung aufhört.

Answer

Die Amplitude der Schwingung bei Resonanz.

Answer

Die Zeit, die benötigt wird, um die Hälfte der Amplitude zu erreichen.

Question 14

Welche Bewegungsgleichung beschreibt gedämpfte freie Schwingungen?

Accepted Answer

m * x'' + c * x' + k * x = 0

Answer

m * x'' + k * x = 0

Answer

m * x'' + c * x' = 0

Answer

m * x'' + c * x' + k * x + F(t) = 0

Question 15

Wie wird die Frequenz einer erzwungenen Schwingung bezeichnet?

Accepted Answer

Anregungsfrequenz

Answer

Eigenfrequenz

Answer

Dämpfungsfrequenz

Answer

Resonanzfrequenz

Question 16

Welche Aussage beschreibt eine freie Schwingung zutreffend?

Accepted Answer

Die Schwingung hat eine konstante Frequenz.

Answer

Die Schwingung wird durch eine äußere Kraft aufrechterhalten.

Answer

Die Amplitude der Schwingung nimmt mit der Zeit zu.

Answer

Die Schwingung wird durch Reibung gedämpft.

Question 17

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Bewegung eines gedämpften Systems?

Accepted Answer

m * x'' + c * x' + k * x = 0

Answer

m * x'' + k * x = 0

Answer

m * x'' + c * x' - k * x = 0

Answer

m * x'' - c * x' + k * x = 0

Question 18

Was versteht man unter Resonanz?

Accepted Answer

Die Verstärkung von Schwingungen, wenn die Anregungsfrequenz der Eigenfrequenz des Systems entspricht.

Answer

Die Dämpfung von Schwingungen durch Reibung.

Answer

Die Phasenverschiebung zwischen Anregungs- und Schwingungskraft.

Answer

Die Erhöhung der Amplitude einer Schwingung durch äußere Kräfte.

Question 19

Welche der folgenden Einheiten wird zur Messung der Steifigkeit verwendet?

Accepted Answer

Newton pro Meter

Answer

Joule pro Sekunde

Answer

Kilogramm pro Quadratmeter

Answer

Watt pro Meter

Question 20

Welcher der folgenden Faktoren hat keinen Einfluss auf die Schwingungsdauer eines Systems?

Accepted Answer

Frequenz der erzwungenen Schwingung

Answer

Masse

Answer

Steifigkeit

Answer

Dämpfung

Question 21

Welche Aussage über freie Schwingungen trifft zu?

Accepted Answer

Ihre Amplitude nimmt mit der Zeit ab.

Answer

Ihre Frequenz hängt von der äußeren Anregung ab.

Answer

Sie treten nur bei gedämpften Systemen auf.

Answer

Sie schwingen unendlich lange.

Question 22

Was versteht man unter Resonanzfrequenz?

Accepted Answer

Die Frequenz, bei der die Schwingungsamplitude maximal wird.

Answer

Die Frequenz, bei der die Schwingung einsetzt.

Answer

Die Frequenz, bei der die Schwingung gedämpft wird.

Question 23

Welche Aussage über die Dämpfung in Schwingungssystemen ist korrekt?

Accepted Answer

Sie vermindert die Schwingungsamplitude.

Answer

Sie ist unabhängig von der Schwingungsamplitude.

Answer

Sie kommt ausschließlich in gedämpften Systemen vor.

Answer

Sie erhöht die Schwingungsfrequenz.

Question 24

Was bezeichnet die Schwingungsdauer?

Accepted Answer

Die Zeit für eine vollständige Schwingung.

Answer

Den Zeitpunkt, an dem die Amplitude minimal ist.

Answer

Den Zeitpunkt, an dem die Amplitude maximal ist.

Answer

Die Zeit für eine halbe Schwingung.

Question 25

Welche Einheit wird für die Frequenz von Schwingungen verwendet?

Accepted Answer

Hertz

Answer

Meter

Answer

Sekunden

Answer

Newton

Question 26

Was versteht man unter einem Federpendel?

Accepted Answer

Ein System, bei dem eine Masse an einer Feder befestigt ist.

Answer

Ein System, bei dem eine Masse an einer Stange befestigt ist.

Answer

Ein System, bei dem eine Masse an einer Schnur befestigt ist.

Question 27

Welche Aussage über das Verhalten eines gedämpften Schwingungssystems istzutreffend?

Accepted Answer

Seine Amplitude nimmt mit der Zeit exponentiell ab.

Answer

Es schwingt nur, wenn es von außen angeregt wird.

Answer

Es schwingt ewig mit konstanter Amplitude.

Answer

Seine Frequenz nimmt mit der Zeit zu.

Question 28

Was versteht man unter der Steifigkeit einer Feder?

Accepted Answer

Die Kraft pro Längeneinheit, die erforderlich ist, um sie zu dehnen oder zu stauchen.

Answer

Die Kraft, die zum Bewegen der Feder erforderlich ist.

Answer

Die in der Feder gespeicherte Energie.

Question 29

Welche Aussage über Resonanz ist falsch?

Accepted Answer

Resonanz kann nur in ungedämpften Systemen auftreten.

Answer

Resonanz kann zu großen Amplituden führen.

Answer

Resonanz tritt ein, wenn die Anregungsfrequenz der Eigenfrequenz des Systems entspricht.

Question 30

Welche der folgenden Aussagen über freie Schwingungen ist richtig?

Accepted Answer

Sie sind ungedämpfte Schwingungen mit abnehmender Amplitude.

Answer

Sie sind erzwungene Schwingungen mit variabler Frequenz.

Answer

Sie sind gedämpfte Schwingungen mit konstanter Amplitude.

Question 31

Was beschreibt die Resonanzfrequenz eines Systems?

Accepted Answer

Die Frequenz, bei der die Amplitude der Schwingung maximal ist.

Answer

Die Frequenz, bei der die Energie der Schwingung minimal ist.

Answer

Die Frequenz, bei der die Phase der Schwingung sich um 180° dreht.

Question 32

Was wird als Schwingungsdauer bezeichnet?

Accepted Answer

Die Zeit für einen vollständigen Schwingungszyklus.

Answer

Die Zeit, bis die Amplitude auf die Hälfte abfällt.

Answer

Die Zeit für zwei vollständige Schwingungszyklen.

Answer

Die Zeit für eine halbe Schwingung.

Question 33

Welche Aussage über erzwungene Schwingungen ist richtig?

Accepted Answer

Ihre Amplitude und Frequenz werden durch die äußere Kraft bestimmt.

Answer

Ihre Frequenz ist immer höher als die Eigenfrequenz des Systems.

Answer

Ihre Amplitude ist immer kleiner als die Amplitude freier Schwingungen.

Question 34

Welche Einheit misst die Amplitude von Schwingungen?

Accepted Answer

Meter

Answer

Hertz

Answer

Pascal

Answer

Newton

Question 35

Welche Art von Schwingung entsteht, wenn die Dämpfungskraft proportional zum Quadrat der Geschwindigkeit ist?

Accepted Answer

Nichtlineare Schwingung

Answer

Gedämpfte Schwingung

Answer

Lineare Schwingung

Answer

Erzwungene Schwingung

Question 36

Ein gedämpftes Schwingungssystem verliert mit der Zeit Energie. Was passiert mit der Amplitude der Schwingung?

Accepted Answer

Die Amplitude nimmt mit der Zeit ab.

Answer

Die Amplitude nimmt mit der Zeit zu.

Answer

Die Amplitude ändert sich unregelmäßig.

Answer

Die Amplitude bleibt konstant.

Question 37

Welche der folgenden Größen beeinflusst NICHT die Schwingungsperiode eines Feder-Masse-Systems?

Accepted Answer

Die Amplitude der Schwingung

Answer

Die Masse des Objekts

Answer

Die Erdbeschleunigung

Answer

Die Federkonstante

Question 38

Ein Pendel schwingt mit einer bestimmten Periode. Was passiert mit der Periode, wenn die Länge des Pendels verdoppelt wird?

Accepted Answer

Die Periode wird um den Faktor √2 erhöht.

Answer

Die Periode verdoppelt sich.

Answer

Die Periode wird halbiert.

Answer

Die Periode bleibt gleich.

Question 39

Welche Art von Schwingung wird durch eine periodische äußere Kraft angetrieben?

Accepted Answer

Erzwungene Schwingung

Answer

Gedämpfte Schwingung

Answer

Freie Schwingung

Answer

Harmonische Schwingung

Question 40

Ein Schwingungssystem mit einer Eigenfrequenz von 10 Hz wird mit einer erregenden Kraft von 5 Hz angeregt. Wie verhält sich die Amplitude der Schwingung?

Accepted Answer

Die Amplitude ist relativ klein, da die Frequenz der erregenden Kraft weit entfernt von der Eigenfrequenz ist.

Answer

Die Amplitude ist sehr groß, da Resonanz auftritt.

Answer

Die Amplitude ist gleich der Eigenfrequenz.

Question 41

Welche der folgenden Gleichungen beschreibt die Schwingungsbewegung eines Feder-Masse-Systems?

Accepted Answer

x(t) = A * sin(ωt + φ)

Answer

x(t) = A * cos(ωt)

Answer

x(t) = A * tan(ωt + φ)

Answer

x(t) = A * exp(-ωt)

Question 42

Welche physikalische Größe beschreibt den Energieverlust eines Schwingungssystems?

Accepted Answer

Dämpfung

Answer

Phase

Answer

Amplitude

Answer

Frequenz

Question 43

Welche der folgenden Maßnahmen erhöht die Resonanzfrequenz eines Schwingungssystems?

Accepted Answer

Erhöhung der Steifigkeit der Feder

Answer

Erhöhung der Masse

Answer

Erhöhung der Dämpfung

Question 44

Ein Feder-Masse-System besteht aus einer Masse von 1 kg und einer Feder mit einer Federkonstante von 100 N/m. Die Masse wird aus ihrer Ruhelage um 0,1 m ausgelenkt und dann losgelassen.  Welche ist die Eigenfrequenz des Systems?

Accepted Answer

1.0 Hz

Answer

2.0 Hz

Answer

0.5 Hz

Answer

10 Hz

Question 45

Welche Aussage über gedämpfte Schwingungen ist FALSCH?

Accepted Answer

Die Amplitude der Schwingung bleibt konstant.

Answer

Die Dämpfung bewirkt eine Abnahme der Amplitude.

Answer

Die Schwingungsfrequenz ist geringer als die Eigenfrequenz.

Answer

Die Energie des Systems nimmt mit der Zeit ab.

Question 46

Ein System wird durch eine periodische Kraft mit einer Frequenz von 2 Hz angeregt. Die Eigenfrequenz des Systems beträgt 1 Hz. Was tritt auf?

Accepted Answer

Resonanz

Answer

Keine Schwingung

Answer

Harmonische Schwingung

Answer

Gedämpfte Schwingung

Question 47

Ein Pendel mit einer Länge von 1 m schwingt mit einer Periode von 2 Sekunden. Welche ist die Erdbeschleunigung am Ort des Pendels?

Accepted Answer

9.81 m/s²

Answer

19.62 m/s²

Answer

39.24 m/s²

Answer

4.91 m/s²

Question 48

Ein Feder-Masse-System wird mit einer externen Kraft angeregt, die sich sinusförmig über die Zeit verändert. Welche Art von Schwingung liegt vor?

Accepted Answer

Erzwungene Schwingung

Answer

Freie Schwingung

Answer

Gedämpfte Schwingung

Answer

Harmonische Schwingung

Question 49

Welche Größe beeinflusst die Eigenfrequenz eines Feder-Masse-Systems NICHT?

Accepted Answer

Die Dämpfungskonstante

Answer

Die Masse

Answer

Die Federkonstante

Question 50

Ein System wird durch eine periodische Kraft mit einer Frequenz angeregt, die der Eigenfrequenz des Systems entspricht. Was passiert mit der Amplitude der Schwingung?

Accepted Answer

Die Amplitude erreicht ein Maximum.

Answer

Die Amplitude nimmt ab.

Answer

Die Amplitude bleibt konstant.

Answer

Die Amplitude ist Null.

Question 51

Ein System schwingt mit einer Amplitude von 0,1 m und einer Periode von 0,5 s. Welche ist die maximale Geschwindigkeit des Systems?

Accepted Answer

1.26 m/s

Answer

0.63 m/s

Answer

2.51 m/s

Answer

0.1 m/s

Question 52

Welche Aussage über die Dämpfungskonstante eines Systems ist korrekt?

Accepted Answer

Sie gibt an, wie schnell die Energie des Systems abnimmt.

Answer

Sie beeinflusst die Amplitude der Schwingung nicht.

Answer

Sie bestimmt die Eigenfrequenz des Systems.

Question 53

Ein System mit einer Eigenfrequenz von 5 Hz wird durch eine periodische Kraft mit einer Frequenz von 10 Hz angeregt. Wie verhält sich das System?

Accepted Answer

Das System schwingt mit der Frequenz der erregenden Kraft.

Answer

Das System schwingt nicht.

Answer

Das System schwingt mit seiner Eigenfrequenz.

Question 54

Welche Aussage zur Schwingungsgleichung ist korrekt?

Accepted Answer

x(t) = A * cos(ωt + φ)

Answer

x(t) = A * cos(ωt - φ)

Answer

x(t) = A * sin(ωt - φ)

Answer

x(t) = A * sin(ωt + φ)

Question 55

Was ist die Eigenfrequenz eines ungedämpften Systems?

Accepted Answer

ω = √(k/m)

Answer

ω = √(m/k)

Answer

ω = k/m

Answer

ω = m/k

Question 56

Welche Aussage zur Dämpfungskonstante c ist korrekt?

Accepted Answer

Ein größerer c führt zu einer schnelleren Abnahme der Schwingungsamplitude

Answer

Ein größerer c führt zu einer langsameren Abnahme der Schwingungsamplitude

Answer

Ein kleinerer c führt zu einer schnelleren Abnahme der Schwingungsamplitude

Question 57

Was ist die Resonanzfrequenz eines erzwungenen Systems?

Accepted Answer

ω = √(k/m)

Answer

ω = k/m

Answer

ω = m/k

Answer

ω = √(m/k)

Question 58

Welche Aussage zur Resonanz ist korrekt?

Accepted Answer

Bei der Resonanz ist die Amplitude der Schwingung maximal

Answer

Resonanz tritt nur bei gedämpften Systemen auf

Answer

Bei der Resonanz ist die Amplitude der Schwingung minimal

Question 59

Welche Einheit hat die Schwingungsdauer T?

Accepted Answer

Sekunde [s]

Answer

Newton [N]

Answer

Meter [m]

Answer

Kilogramm [kg]

Question 60

Was ist die Amplitude einer Schwingung?

Accepted Answer

Die maximale Auslenkung vom Gleichgewichtspunkt

Answer

Die Zeit, die für einen vollständigen Schwingungszyklus benötigt wird

Answer

Die Energie, die im System gespeichert ist

Answer

Die Kraft, die auf das System wirkt

Question 61

Welche Aussage zur harmonischen Schwingung ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist durch eine Sinus- oder Kosinusfunktion beschrieben

Answer

Sie ist durch eine lineare Funktion beschrieben

Answer

Sie ist durch eine exponentielle Funktion beschrieben

Question 62

Was ist die Kreisfrequenz ω?

Accepted Answer

2π / T

Answer

π / T

Answer

T * π

Answer

T / 2π

Question 63

Welche Aussage zur Phasenverschiebung φ ist korrekt?

Accepted Answer

Sie gibt den zeitlichen Versatz einer Schwingung gegenüber einer Referenzschwingung an

Answer

Sie gibt die Frequenz einer Schwingung an

Answer

Sie gibt die Amplitude einer Schwingung an