Lissajous Figuren

Zwei harmonische Schwingungen, die sich in senkrechter Richtung überlagern, bewegen sich auf Kurven, die man Lissajous-Figuren nennt.

Im folgenden Beispiel bewegt sich eine Masse in einem Kraftfeld, das in x- und y-Richtung harmonische Schwingungen mit unterschiedlicher Frequenz erzeugt. Das entspricht etwa einer kleinen Stahlkugel, die in einer längsgezogenen Mulde herumrollt:

Kugel in Mulde

Im Film sieht man, dass die Bewegung eine senkrechte Überlagerung zweier harmonischer Schwingungen ist:

Derartige Figuren können auch über die Parameterdarstellung von Sinuskurven erzeugt und zB mit einem Tabellenprogramm dargestellt werden.

Lissajoux

Mit etwas Übung kann man das Frequenzverhältnis und die gegenseitige Phasenlage der beiden Schwingungen direkt aus der Lissajoux-Figur ablesen.
Im ersten Beispiel wird das Frequenzverhältnis von 1 auf 6 geändert, bei einer Phasendifferenz von Null. Im zweiten Beispiel wird die Phasendifferenz von 0 auf 2*Pi hochgefahren (bei einem Frequenzverhältnis von 2).

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