Vibration

Vibration bedeutet, sich schnell um einen Gleichgewichtspunkt hin und her (oder auf und ab) zu bewegen. Die Schwingung kann periodisch (mit einem Muster) oder zufällig sein. Etwas, das vibriert, kann zur gleichen Zeit rütteln. Wenn es regelmäßig schwingt, kann es einen musikalischen Ton erzeugen, weil es die Luft zum Schwingen bringen kann. Diese Schwingung sendet Schallwellen an das Ohr und an das Gehirn.

Im Hochbau, einschließlich des Erdbebeningenieurwesens, können Vibrationen schlimm sein. Sie können zum Versagen des Bauwerks führen.

Die Zeit, die ein vibrierender Gegenstand braucht, um vollständig hin- und herzugehen, ist die Periode. Die Anzahl der Hin-und-Her-Bewegungen in einer Sekunde ist seine Frequenz, gemessen in Hertz (Hz). Der größtmögliche Abstand vom Gleichgewichtspunkt ist die Amplitude.

Arten von Schwingungen

Freie Schwingung tritt auf, wenn die Schwingung mit einem Stoß ausgelöst und frei schwingen gelassen wird. Beispiele für diese Art von Vibration sind das Zurückziehen eines Kindes auf einer Schaukel und anschließendes Loslassen oder das Schlagen auf eine Stimmgabel und das Klingelnlassen. Das mechanische System schwingt dann auf einer "Eigenfrequenz" und klingt allmählich ab.

Eine erzwungene Schwingung liegt vor, wenn eine wechselnde Kraft oder Bewegung auf ein mechanisches System ausgeübt wird. Beispiele für diese Art von Vibration sind

eine rüttelnde Waschmaschine aufgrund eines Ungleichgewichts.
Transportschwingungen (verursacht durch eine Kombination aus Lkw-Motor, Federn, Straße).
Erschütterung eines Gebäudes während eines Erdbebens.

Bei erzwungener Schwingung ist die Frequenz der Schwingung die Frequenz der aufgebrachten Kraft oder Bewegung. Die Größe des Effekts hängt vom tatsächlichen mechanischen System ab.

Fragen und Antworten

F: Was ist Vibration und was bedeutet sie?

A: Vibration bedeutet eine schnelle Hin- und Herbewegung (oder Auf- und Abbewegung) um einen Gleichgewichtspunkt.

F: Ist Vibration immer periodisch?

A: Nein, Vibrationen können periodisch (mit einem Muster) oder zufällig sein.

F: Kann etwas, das vibriert, auch gleichzeitig wackeln?

A: Ja, etwas, das vibriert, kann gleichzeitig wackeln.

F: Kann eine regelmäßige Vibration eine Musiknote erzeugen?

A: Ja, wenn die Vibration regelmäßig auftritt, kann sie eine Musiknote erzeugen, da sie die Luft in Schwingung versetzen kann.

F: Wie erzeugt ein vibrierendes Objekt Klang?

A: Ein vibrierendes Objekt erzeugt Klang, indem es Schallwellen an das Ohr und das Gehirn sendet.

F: Welche Art von Vibrationen können im Bauwesen, einschließlich der Erdbebentechnik, schädlich sein?

A: Vibrationen, die zum Versagen des Bauwerks führen können, sind in der Bautechnik, einschließlich der Erdbebentechnik, schädlich.

F: Was ist die Periode und Frequenz eines vibrierenden Objekts?

A: Die Zeit, die ein vibrierendes Objekt braucht, um vollständig hin und her zu schwingen, ist die Periode, während die Anzahl der Hin- und Herbewegungen in einer Sekunde die Frequenz ist, gemessen in Hertz (Hz).