Schwingungen experimentell aufzeichnen und mithilfe charakteristischer Eigenschaften und Größen als zeitlich periodische Bewegungen um eine Gleichgewichtslage beschreiben und klassifizieren (Auslenkung \( s(t) \), Amplitude \( \hat{s} \), Periodendauer \( T \), Frequenz \( f \), Kreisfrequenz \( \omega \), harmonisch und nicht harmonisch, gedämpft und ungedämpft)

ungedämpfte harmonische Schwingungen mathematisch beschreiben (unter anderem \( s(t) = \hat{s} \cdot \sin( \omega \cdot t ) \), \( s(t) = \hat{s} \cdot \cos( \omega \cdot t ) \), \( v(t) = \dot{s}(t) \), \( a(t) = \dot{v}(t) = \ddot{s}(t) \) )

die zeitlich abnehmende Amplitude einer gedämpften Schwingung mathematisch beschreiben (geschwindigkeitsproportionale Reibung)

den Zusammenhang zwischen harmonischen mechanischen Schwingungen und linearer Rückstellkraft beschreiben (unter anderem horizontales Federpendel)

die Schwingungs-Differentialgleichung eines Fadenpendels durch einen geeigneten Ansatz lösen ( \( \ddot{s}(t) = - \frac{g}{l} \cdot s(t) \), \( T = 2 \pi \cdot \sqrt{ \frac{l}{g} } \) )

die Schwingung in einem elektromagnetischen Schwingkreis erklären und die auftretenden Energieumwandlungen erläutern

die Schwingungs-Differentialgleichung eines elektromagnetischen Schwingkreises durch einen geeigneten Ansatz lösen ( \( \ddot{Q}(t) = - \frac{1}{ L \cdot C } \cdot Q(t) \), \( T = 2 \pi \cdot \sqrt{ L \cdot C } \) )

Gemeinsamkeiten und Unterschiede von mechanischen und elektromagnetischen Schwingungen erläutern (zum Beispiel anhand eines Federpendels und eines elektromagnetischen Schwingkreises)