Umformen Formel

Aufrufe: 1062     Aktiv: 16.04.2020 um 20:11

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Wie kann ich diese Formel nach dem w umstellen? 

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Schüler, Punkte: 100

 
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`omega = 1/t*arcsin((y(t))/hat y)`. Für den Fall, dass `-pi/2< omega t <= pi/2`. Nur in diesem Intervall ist `arcsin` die Umkehrung des Sinus.

Aber dieses Umstellen ist in der Regel nicht sinnvoll. `omega` bestimmt man in der Regel über die Periodendauer. Was ist denn die Aufgabenstellung?

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Die Elongation eines harmonischen Oszillators beträgt 0.2s nach dem Nulldurchgang y=4cm. Die Amplitude ist 6cm. Berechnen Sie Frequenz und Periodendauer.

Da dachte ich das ich zu dem omega(w) umstellen kann und dann nach der Reihe an die Periodendauer und die Frequenz komme.
  ─   merty 16.04.2020 um 19:10

In diesem Fall geht das tatsächlich so.   ─   digamma 16.04.2020 um 19:16

Kennst du vielleicht ein Video, worin die Umformung erklärt wird oder kannst du das eventuell kurz veranschaulichen (die Schritte)?   ─   merty 16.04.2020 um 19:24

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Nun, man muss die Rechenoperationen, die auf `omega` angewendet werden, in der umgekehrten Reihenfolge rückgängig machen. In der Formel wird `omega` zunächst mit `t` multipliziert, dann wird der Sinus darauf angewendet, dann wird mit `hat y` multipliziert und man erhält das Ergebnis `y(t)`. Das muss man in der umgekehrten Reihenfolge rückgängig machen, also zunächst muss man `y(t)` durch `hat y` dividieren, dann den Sinus rückgängig machen, das heißt, den Arkussinus (arcsin) anwenden, und zuletzt durch `t` dividieren.

Das Rückgängigmachen des Sinus ist im Allgemeinen ein Problem, weil das nicht eindeutig geht. Die Sinusfunktion ist ja periodisch. Aber es geht eindeutig in dem Bereich, wo `omega *t` zwischen `-pi/2` und `pi/2` liegt, in dem Bereich um 0, in dem die Sinusfunktion monoton wachsend ist.

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Danke, habe es verstanden   ─   merty 16.04.2020 um 19:57

Super.   ─   digamma 16.04.2020 um 20:11

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