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Nahezu alles im Leben besteht aus Schwingungen oder Wellen. Wobei beiden das Bestreben von jedem stabilen System zugrunde liegt sich der Ruhelage, bzw. dem Gleichgewicht anzunähern. Bewegt man also ein stabiles System, welches sich in seiner Ruhelage befindet, aus seiner Ruhe, so wird es versuchen möglichst schnell wieder in seine Ruhelage zurückzukehren. Jedoch verfügt ein solches System meist nicht über die nötige Abremsenergie, um an seiner Ruhelage auch wieder in Ruhe zu verweilen. Es "schießt" vielmehr über die Ruhelage hinaus und verursacht somit eine neue Störung, womit sich die Bewegung zur Ruhelage hin wiederholt. Setzt man ein Vakuum voraus, so muß man davon ausgehen, daß diese Bewegung niemals endet, da das System exakt die gleiche Störung durchläuft, wenn es über die Ruhelage hinausschießt, wie am Anfang. Es entsteht eine ungedämpfte Schwingung, das heißt eine Schwingung, die durch nichts gedämpft wird und somit niemals aufhört zu schwingen. Will man eine ungedämpfte, harmonische Schwingung in allgemeiner Form in Abhängigkeit von der Zeit darstellen, so erhält man eine Sinuskurve. Wobei deren 1. Ableitung der Geschwindigkeit und die 2. Ableitung der Beschleunigung entspricht.(siehe Abb.1) Man kann sagen: Eine harmonische Schwingung ist immer auch eine Sinus-Schwingung.
Nun treten aber in der normalen Umwelt Kräfte auf, die eine solche Schwingung unmöglich machen. Solche Kräfte sind zum Beispiel Erdanziehungskräfte oder Reibungen. Diese Kräfte bremsen das schwingende System zusätzlich ab. Die maximale Elongation der Schwingung, wird so immer kleiner, bis die Ruhelage wieder erreicht ist. So eine Schwingung nennt man gedämpfte Schwingung.(siehe Abb.2) In der Realität sind nur diese möglich, da es unmöglich ist einen Raum ohne äußere Einflüsse zu generieren. Findet nun aber an einem schwingungsfähigen System nicht nur eine einmalige Anregung, um dann sich selbst überlassen zu werden, sondern vielmehr eine andauernde Anregung statt, so führt das System eine erzwungene Schwingung aus, die von einem anderen schwingenden System (Erreger) hervorgerufen wird. Dabei bestimmt der Erreger die Frequenz. Bei einer gekoppelten Schwingung sind beide Systeme gleichwertig, so daß die Erreger und Resonator-Rolle ständig gewechselt wird. Fängt eines der Systeme an zu schwingen, überträgt er auch Schwingungsenergie auf das zweite System was dann, quasi von dem ersten angeregt, auch anfängt zu schwingen. Das zweite System wird jetzt zum Erreger und gibt wieder Schwingungsenergie auf das erste System ab. Hat man nun nicht nur zwei gekoppelte Systeme, sondern unendlich viele, so entsteht eine Welle. Dabei wird die Schwingungsenergie immer an das benachbarte System weitergegeben. Betrachtet man eine Momentaufnahme einer Welle erkennt man eine Sinus-ähnliche Darstellung. Die Energie-Übertragungsgeschwindigkeit oder auch Ausbreitungsgeschwindigkeit ist dabei konstant. Bei einer zeitlichen Betrachtung eines beliebigen Systems innerhalb der Welle erhält man ebenfalls eine Sinuskurve. Bei der Wellenbewegung gibt prinzipiell zwei mögliche Schemata: Einmal können die Systeme ihre Schwingung in Richtung des benachbarten Systems ausführen. Die dadurch entstehenden Wellen heißen Longitudinalwellen. Bei ihnen sind Verdichtungen und Verdünnungen zu beobachten. Die zweite Möglichkeit ist, daß die einzelnen Systeme ihre Schwingung seitlich zu den benachbarten Systemen ausführen. Bei diesen Schwingungen entsteht eine Transversalwelle, die sich durch Berge und Täler auszeichnen. Natürlich sind auch Wellen möglich die beide Wellenarten beinhalten, wie z.B. Wasserwellen. Generell kann man sagen: Jede Welle setzt sich aus transversalen und longitudinalen Sinus-Wellen zusammen, und kann somit in solche zerlegt werden. Da für jede mechanische Welle schwingende Systeme Voraussetzung sind, können diese nicht in einem Vakuum entstehen.
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