Phase Portrait Explained: The Pendulum Example (Strogatz Ch. 6)
3-Second Blueprint (English)
- Rewriting the second-order pendulum equation as two coupled first-order ODEs in angle and angular velocity maps motion onto a 2D phase plane.
- Closed trajectories around the stable downward equilibrium represent bounded oscillations, while outer waves represent continuous rotations.
- Homoclinic orbits emerging from unstable inverted saddle points form separatrices that divide oscillatory libration from full circulation.
Phase Portrait Analysis2D Autonomous ODEsFixed-Point StabilityHomoclinic Separatrix
3-Sekunden-Fazit (Deutsch)
- Die Umformung der Pendelgleichung zweiter Ordnung in zwei gekoppelte Differentialgleichungen für Winkel und Drehrate erzeugt den Phasenraum.
- Geschlossene Kurven um die untere Ruhelage zeigen begrenzte Schwingungen, während äußere Bahnen ein dauerhaftes Überschlagen darstellen.
- Homokline Bahnen zwischen den instabilen oberen Sattelpunkten bilden die Separatrix als scharfe Grenze zwischen Schwingung und Rotation.
Phasenporträt-AnalyseAutonome DGL-SystemeFixpunktstabilitätHomokline Separatrix
Note / Hinweis: Blueprints are AI-generated educational summaries (0% Politics · 0% Religion · 0% Brainrot) and do not constitute medical, legal, or financial advice. / KI-generierte Zusammenfassung zu Bildungszwecken – ersetzt keine medizinische, rechtliche oder finanzielle Fachberatung.