Diskussion:Resonanzkurve

Dieser Artikel wurde ab April 2013 in der Qualitätssicherung Physik unter dem Titel „Vergrößerungsfunktion, Resonanzkurve“ diskutiert. Die Diskussion kann im Archiv nachgelesen werden.

Neu gemacht

Das Lemma Resonanzkurve sollte nicht auf Vergrößerungsfunktion umgeleitet werden, weil dort zu vieles schlecht passt. Auch bei Erzwungene Schwingung, Resonanz (physik), Resonanzkatastrophe wurde das Thema nicht gut behandelt. Daher hab ich ihn neu geschrieben. Allerdings gibt es einige Redundanz, v.a. zu Erzwungene Schwingung.--jbn (Diskussion) 23:08, 1. Apr. 2013 (CEST)

Den leeren Abschnitt Literatur hatte ich fürs Nachtragen eines Standardlehrbuchs vorgesehen. --jbn (Diskussion) 22:46, 4. Apr. 2013 (CEST) .

Der Artikel ist weitgehend redundant zu Vergrößerungsfunktion. Nur sehr viel spezieller weil nur mechanische Bespiele und dort nur die Kraftanregung behandelt werden. Da sich die Artikel gegenseitig verlinken wird's nicht gerade übersichtlicher. Finde redir immer noch angemessener.--Wruedt (Diskussion) 08:52, 17. Apr. 2013 (CEST)

Dann müsste Vergrößerungsfunktion deutlich umgeschrieben werden, wie aus der Diskussion dort doch genügend klar hervorgegangen ist, nachdem ich es probiert hatte. Zur Verdeutlichung der Rolle, die dieser Kurve (und nur unter diesem Namen) in der Physik zukommt, empfehle ich Feynman's LEctures on Physics Bd. I, Kap. 23 (besonders KAp. 23.4 [1]). Wenn die Redundanz wirklich nicht hinnehmbar erscheint, dann empfiehlt sich doch 1 Artikel zur pyhsikalischen Grundlage des Phänomens "Resonanz des gedämpften harmonischen Oszillators", und 1 Artikel mit den verschiedenen Anwendungsfällen, die in der Technik mit teils verschiedenen Funktionen zu beschreiben sind. --jbn (Diskussion) 11:44, 17. Apr. 2013 (CEST)

Teils wortgleiche Formulierungen in beiden Artikeln sollten auf keinen Fall bleiben. Das zeigt doch, dass Resonanzkurve zunächst mal aus Vergrößerungsfunktion "abgekupfert" wurde. Mit dem Unterschied, dass ausschließlich ein Spezialfall behandelt wird und ohne Quellenangaben. Die Resonanzkurve ist aber wesentlich allgemeiner, denn sie ist auch auf elektrische oder andere Schwingungssysteme übertragbar. Auch der harmonische Oszillator kann krafterregt oder fußpunkterregt sein, falls es denn ein mechanischer sein sollte. Wenn in der Physik all diese Fälle nicht behandelt werden, ist das noch kein Grund sie zu unterschlagen. In der Technik wird jedenfalls den Schwingungsphänomenen im Detail wesentlich mehr Aufmerksamkeit geschenkt.--Wruedt (Diskussion) 14:44, 17. Apr. 2013 (CEST)

PS: Auf welcher Seite von Feynman kommt die Gl. der Resonanzkurve? Aber auch bei dem schwingt deutlich mehr als ein Feder/Masse-System.--Wruedt (Diskussion) 14:53, 17. Apr. 2013 (CEST)

Hallo Wruedt: Das Abkupfern gebe ich ohne Umstände zu. Für Resonanzkurve habe ich Teile von Vergrößerungsfunktion genommen, die ich übrigens vorher verbessert hatte. Warum soll das nicht bleiben können? Ein Problem sehe ich nicht. - Als Quellenangabe füge ich gerne den Feynman an (ich habe aber nur die engl. Ausgabe hier. Die gefragte Gl. ist 23.11 auf S. 23-4.). Man könnte auch jedes andere Standardlehrbuch der Physik nehmen. - Die vielen anderen Vorkommen derselben Kurve sind in der Einleitung erwähnt, wo Du aber gerade die diesbezügliche Formulierung stark abgeschwächt hast. Kraft- und Fußpunkterregung sind physikalisch äquivalent und müssen hier nicht unterschieden werden. Wo wird denn hier was unterschlagen? Es geht hier nicht um "Resonanz" an sich in allen Ausprägungen, sondern nur um die Kurvenform, versehen mit physikalischen Anmerkungen (z.B. zum Energiefluss). - Dass "die Technik" den Schwingungsphänomenen mehr Aufmerksamkeit (als "die Physik"?) schenkt, wage ich als eine persönliche Meinung zu nehmen, die ich nicht teile (siehe als Gegenbeispiel wieder Feynmans Text). Aber behandelt der Technik-orientierte Artikel Vergrößerungsfunktion denn nicht alle nötigen Unterscheidungen? Dann schreib sie dort noch rein! Im Hinblick auf Begründung und Anmerkungen zur Resonanzkurve im physikalischen Rahmen halte ich " Resonanzkurve " für einigermaßen ausgewogen.--jbn (Diskussion) 16:48, 17. Apr. 2013 (CEST)

Kraft- bzw. Fußpunktanregung sind eben nicht äquivalent. Warum kämen sonst unterschiedliche Vergrößerungfunktionen raus. Nur für den Fall verschwindender Dämpfung gehen beide Vergrößerungsfunktionen ineinander über. Der Fall Unwuchtanregung beginnt bei Null. Also gibt es nicht die EINE Resonanzkurve. Und nicht alles was ein Maximum hat ist eine Resonanzkurve. In der Physik scheinen auch Kurven mit der x-Achse=Energie und y-Achse Häufigkeit als Resonanzkurven bezeichnet zu werden (z.B. Breit-Wigner-Formel). Besser wär's allemal nicht 2 Artikel mit 90% Redundanz zu haben.--Wruedt (Diskussion) 19:49, 17. Apr. 2013 (CEST)

Feynmann beschreibt bei seiner Gleichung den Spezialfall eines Feder/Masse-Systems bei Kraftanregung. Er leitet dem Amplitudengang dieses Systems her. Ist das der ganze Unterschied zur Vergrößerungsfkt, die dimensionslos ist? Zu deinen Artikelvorschlägen: Nachdem Vergrößerungsfunktion ganz eindeutig ein Begriff ist, der z.B. in der Maschinendynamik verwendet wird, sollte der Artikel auch so heißen.--Wruedt (Diskussion) 20:39, 17. Apr. 2013 (CEST)

Ich wage mal eine Bemerkung zum Allgemeinen (vielleicht äußern sich auch andere dazu?): Physik widmet sich dem Versuch, möglichst viele Phänomene auf gemeinsame Konzepte und Gesetze zurückzuführen bzw. daraus herleiten zu können. Technik muss die je nach speziellem Fall möglicherweise speziellen Bedingungen berücksichtigen, weil es sonst kracht, und hat dafür ganze Schatzkammern voller Rezepte entwickelt. Ich möchte in einem Enzyklopädie-Artikel zu einem in verschiedenen Formen verbreiteten Phänomen die allgemein zutreffende physikalische Sichtweise nicht vermissen und diese auch nicht unter technisch relevanten Spezialfällen verschwinden lassen. - Konkret: Ich sehe die allgemeine Grundlage aller (mechanischen) Resonanzen in m d^2x/dt^2 + ... = F(t) , wegen Newton II. Für Dich ist das die "Kraftanregung", ein Spezialfall unter mehreren gleich wichtigen. (Bei Fußpunktanregung muss man in der Technik doch sogar auch die Fälle unterscheiden, dass nur der Fußpunkt der Feder, nur der der Dämpfung, oder beide zusammen bewegt werden: Lauter verschiedene Vergrößerungsfunktionen, die doch alle aus der Kraftgleichung herühren.) - Bei der Benennung der Kurven hast Du recht, dass nicht nur die Amplitude A(omega), sondern auch die Auftragung der potentiellen Energie (~A^2) und der kinetischen Energie (~omega^2 A^2) als Resonanzkurven bezeichnet werden (altes Lehrbuch von R.W. Pohl z.B.). Salopp gesagt, ist das "physikalisch gesehen alles dasselbe", hat aber verschiedene Formeln und Graphen und sollte in einer für die Allgemeinheit gedachten Enzyklopädie daher nicht als "dasselbe" erscheinen. - Bei der Breit-Wigner-Resonanz bedeutet die x-Achse wegen E = h f das "gleiche" wie Frequenz (eben "physikalisch" das gleiche, leichtfüßig von Dimension und Zahlenwerten abgesehen), und die y-Achse ein Amplitudenquadrat (einer bestimmten Wellenfunktion), das die Resonanz in Lorentzform zeigt. Die ganze Quantenmechanik ist übrigens eine einzige Anwendung der Schwingungslehre, sagen manche Leute. - Du liest bei Feynman die Herleitung (nur?) eines Spezialfalls? Ich lese da die generelle Abhandlung des Resonanzphänomens anhand eines paradigmatischen Beispiels. - Im Ergebnis bin ich dafür, Resonanzkurve so beizubehalten (nur ein wenig bearbeitet, um die anderen genannten Kurven einzupflegen), und die Frage der Redundanz weiterzureichen an den Artikel mit den technischen Einzelheiten . --jbn (Diskussion) 12:37, 18. Apr. 2013 (CEST)

Dann bleibt's halt bei 2 Artikeln. Vergrößerungsfunktion ist ganz eindeutig als dimensionslos in beiden Achsen definiert und ein eingeführter Begriff der Maschinendynamik. Ebenso wird das Amplitudenverhältnis (normiert) dargestellt und nicht das Quadrat. Allein das rechtfertigt das Lemma. Wenn's noch'n Artikel Resonanzkurve gegen sollte, kann der imo die physikalischen Aspekte näher beleuchten. Dass es aber nur die eine Resonanzkurve gibt ist schlicht falsch, sonst wären die Übertragungsfunktionen identisch. Das ist ganz offensichtlich nicht der Fall. In der Maschinendynamik ist alpha4 meist die relevante, wenn man z.B. Erschütterungen des Bodens von einer Maschine fern halten will. Die Bilder zeigen, dass alpha1 und alpha4 unterschiedlich sind. Wenn man eine Maschine also richtig auslegen will, hilft's wenig bei Feynman nachlesen, sondern man muss sich mit der Materie näher befassen.--Wruedt (Diskussion) 19:08, 18. Apr. 2013 (CEST)

Man fragt sich allerdings schon, wo in Resonanzkurve z.B. Oszillatoren in der E-Technik abgehandelt werden. Muss man hier mit Äquivalenzen zwischen mech. & elektr. Größen rumhantieren. So allgemein sind die "gemeinsamen Konzepte" momentan auch nicht gerade dargestellt. Erst wenn bei der Oszillator-DGL mit omega0 und D angelangt ist wird's allgemein.--Wruedt (Diskussion) 19:29, 18. Apr. 2013 (CEST)

Da frag ich mich nun aber, was wir Physiker falsch gemacht machen, wenn Du jetzt immer noch nach einer eigenen Abhandlung zu der Resonanzkurve in der Elektrotechnik fragst.--jbn (Diskussion) 22:01, 18. Apr. 2013 (CEST)

Sollte kein Angriff auf Physiker sein. Nur ist der Artikel sehr speziell mechanisch ausgerichtet (m, k, c, Kraft). Es finden sich kaum Verallgemeinerungen. Die sind zugegeben auch nicht gerade ausführlich in Vergrößerungsfkt. Da kann der Eingang schon mal ein Weg und der Ausgang eine Beschleunigung sein. Ströme, Spannungen oder andere Größen tauchen da allerdings auch nicht auf. Googeln zur Begriffsverwendung in anderen Gebieten könnte weiterhelfen. Bin allerdings nicht vom E-Technik Fach, um ein Beispiel beizusteuern.--Wruedt (Diskussion) 07:14, 19. Apr. 2013 (CEST)

Ja, ein bisschen von Feynman I, Kap. 23.4, würde den Artikeln gut tun.

Seinen Ruf könnte Feynman noch mehr mehren, wenn er sich nicht über E-Techniker lustig machen würde und die Behauptung bleiben ließe es gäbe eine universelle Resonanzkurve. Die Vorausetzung bei seiner Herleitung und die im Artikel ist, dass sich die Kraft sinus oder cosinus-förmig (mit konstanter Amplitude) ändert. Wenn die Kraft selbst frequenzabhängig wird, trifft die Eingangsvoraussetzung nicht mehr zu. Man sollte sich auch mal drauf einigen, ob denn A oder A^2 DIE EINE Resonanzkurve ist, oder ob das alles munter durcheinander gewürfelt wird, so nach dem Motto ist eh alles dasselbe.--Wruedt (Diskussion) 08:47, 20. Apr. 2013 (CEST)

Lorentzkurve

Bitte um Aufklärung, was die Sinnhaftigkeit der Lorentzformel angeht. Wenn man die Physik des Schwingungssystems kennt, muss man doch keine "Näherungsformel" benutzen. Bei der braucht man aber man aber omega0, D und A_res^2, was man zuvor noch ausrechnen muss. Wenn man's misst kann einem die Formel eigentlich egal sein. Für eta<1 bzw. eta=0 ist sie sowieso nicht zu gebrauchen. Ausserdem warum wird auf A^2 abgehoben. Beim Bauteilversagen (in Resonanzartikeln wird gern auf Resonanzkatastrophe verwiesen) kommt's meist auf die Auslenkungen an und nicht auf die Energie. Die Spannungen sind proportional zur Auslenkung. Warum wird A und A^2 qausi in einen Topf geworfen. Entweder ist die Resonanzkurve der Amplitudengang oder so was ähnliches wie eine Dichte. Beides zugleich ist eine etwas laxe Def. für einen Begriff.--Wruedt (Diskussion) 11:14, 21. Apr. 2013 (CEST)

Such doch mal bei googlebooks nach Lorentzkurve, Lorentzlinie, Lorentzformel, oder sogar Lorentzlinienform. Das ist in der Physik ein weitverbreiteter Begriff bei der Beschäftigung mit schmalen Resonanzlinien, vor allem als Bezugspunkt der natürlichen Linienform von Spektrallinien, weil die Abweichungen viel über weitere Prozesse verraten.--jbn (Diskussion) 18:09, 21. Apr. 2013 (CEST)

Resonanzkurve in Resonanz integrieren ?!

In Wikipedia:Redaktion_Physik/Qualitätssicherung#Vergr.C3.B6.C3.9Ferungsfunktion.2C_Resonanzkurve wird angeregt, diesen Artikel zum Abschnitt von Resonanz zu machen. Ich halte das für eine gute Idee und würde es übernehmen. Meinungen?--jbn (Diskussion) 20:32, 21. Apr. 2013 (CEST)

Im Prinzip ja, aber der Artikel ist viel zu Mechanik-lastig. Ev wär's besser gleich bei der Gleichung des linearen gedämpften Oszillators anzufangen, auf die sich Beispiele aus Mechanik, E-Technik, Akustik, ... reduzieren lassen. Dann ist man nicht nur auf Kräfte etc. reduziert. Das "Problem" bleibt aber nach wie vor, dass der Eindruck entstehen könnte, es gäbe eine "universelle" Resonanzkurve. Wie die Beispiele zeigen ist dies nicht der Fall. Auch sollte der Eindruck vermieden werden, Resonanzkurve und Spektrallinie wären das selbe.--Wruedt (Diskussion) 18:55, 22. Apr. 2013 (CEST)