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bandchef
Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839
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bishop
Moderator
Anmeldungsdatum: 19.07.2004
Beiträge: 1133
Wohnort: Heidelberg
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 bishop Verfasst am: 21. Mai 2010 16:57 Titel: |
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naja hier wird implizit davon ausgegangen, dass die Schwingung irgendwann aufhört, und das Massestück in einer anderen Ruhelage sein wird, weil die Masse zugenommen hat und entsprechend die Feder gedehnt wird.
Hier kommst du mit einem Kräfteansatz weiter (das Hookesche Gesetz sollte natürlich auch bei der Verdopplung des Gewichts noch gültig sein, davon wird hier auch implizit ausgegangen)
gruß
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Ein Physiker ist jemand, der über die ersten drei Terme einer divergenten Reihe mittelt |
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 21. Mai 2010 18:04 Titel: |
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Mit der Lösung von a) bin ich nicht einverstanden: Erstmal bezeichnest du mit m scheinbar zwei verschiedene Massen (m= 3*m ???); Dann hast du die Federkonstante abhängig von l berechnet, aber was soll l sein ? Wenn du damit l1 meinst, dann ist deine Rechnung falsch. Und dass du Wurzel g mit Pi kürzt ist ja wohl ein Scherz ? Auch wenn das näherungsweise vom Zahlenwert passt, was passiert mit den Einheiten ? Und wozu überhaupt ?
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bandchef
Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839
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| bandchef Verfasst am: 22. Mai 2010 12:22 Titel: |
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Hm. Danke für eure Hilfe!
Mit dem Stichwort Kräfteansatz hab ich jetzt folgendes gemacht: Ich hab ja die Gewichtskraft FG die die beiden Massen ausüben und eine Rückstellkraft FR die durch die Feder kommt und deshalb das Hooke'sche Gesetz greift dann folgt:
*g=D*l_2) mit  und 
Jetzt hab ich aber doch nach wie vor das Probleme der unbekannten Federkonstante, oder?
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 22. Mai 2010 17:31 Titel: |
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Die kannst du bekommen, wenn du den selben Ansatz für den Anfangszustand machst.
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bandchef
Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839
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| bandchef Verfasst am: 04. Jun 2010 13:08 Titel: |
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Wie lese ich den Anfangszustand aus der Aufgabe raus und übertrage ihn auf meinen Ansatz? Irgendwie hab ich da noch meine Probleme...
Wenn ich meinen Ansatz in der vorletzten Antwort mal nach D umforme dann siehts so aus?
*g}{l_2})
Wie komme ich hier nun auf mein D bzw. was ist der "Anfangszustand" um den sich alles dreht? Ich stell mir das grad so vor: Es heißt ja eine Feder ist durch die Masse m um die Länge l1 gedehnt. Ist das meine Anfangsbedingung? Erst mit dem Anbringen der zweiten Masse fängt das System an zu schwingen. Hm, aber so richtig was anzufangen weiß ich leider nicht...
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 04. Jun 2010 13:30 Titel: |
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Ja das ist dein Anfangszustand. Du weißt, dass sich die Feder mit einer Masse von m1 um l1 dehnt, also:
 Wenn du nun und  setzt und dies mit deiner Gleichung gleichsetzt, dann kannst du  durch  ausdrücken.
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bandchef
Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839
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| bandchef Verfasst am: 04. Jun 2010 14:19 Titel: |
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Danke für deine prompte Hilfe! Da wär ich nie draufgekommen obwohl es doch so einfach wäre. Wie kann man solche Gedankengänge trainieren damit man etwas routinierter wird im Erkennen solcher zusammenhänge? Kennst du da eine gute Antwort drauf?
Mein Ergebnis ist übrigens jetzt: l_2=3*l_1
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bandchef
Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839
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| bandchef Verfasst am: 04. Jun 2010 14:31 Titel: |
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Noch eine Frage hätte ich da. Ich hab ja jetzt eigentlich erst die Teilaufgabe b) ausgerechnet. Normalerweise kommt aber doch vor b) die Aufgabe a). Das heißt doch die erste Teilaufgabe müsste doch auch ohne Ergebnis von b) lösbar sein, oder? Ich weiß jetzt quasi die Pendellänge l_2. Wenn ich nun sage:  dann kann ich ja mit  die Frequenz berechnen, oder?
Gibt es denn eine Möglichkeit die Teilaufgabe a) vorher zu berechnen?
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 04. Jun 2010 15:00 Titel: |
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Zu den Gedankengängen. Vielleicht versteifst du dich zu sehr auf den Formalismus und vergisst komplett, um was es in der Aufgabe eigentlich geht. Einfach mal den gesunden Menschenverstand einschalten: Die Federdehnung ist proportional zur Kraft bzw. zur Masse, die an ihr hängt. Wenn du nun die dreifache Masse dran hängst, dann erhältst du die dreifach Dehnung bzw. Länge. Und schon ist die Aufgabe gelöst ...
Zu a) Ja die Teilaufgabe a ist ohne den Ergebnis der Teilaufgabe b lösbar. Die Lösung von b) bringt einen sogar bei der a) überhaupt nichts. Vielleicht denkst du nochmal über die Aufgabe nach und beachtest auch mal meinen Beitrag dazu:
| Zitat: | | Mit der Lösung von a) bin ich nicht einverstanden: Erstmal bezeichnest du mit m scheinbar zwei verschiedene Massen (m= 3*m ???); Dann hast du die Federkonstante abhängig von l berechnet, aber was soll l sein ? Wenn du damit l1 meinst, dann ist deine Rechnung falsch. Und dass du Wurzel g mit Pi kürzt ist ja wohl ein Scherz ? Auch wenn das näherungsweise vom Zahlenwert passt, was passiert mit den Einheiten ? Und wozu überhaupt ? |
Ausgehend von
solltest du dir zuerst überlegen, was  und was  in diesem Fall sind. Tipp: m ist in diesem Fall keine gute Bezeichnung für die Masse.
Und ja der Kehrwert der Periodendauer ist die Frequenz.
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bandchef
Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839
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| bandchef Verfasst am: 04. Jun 2010 15:19 Titel: |
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Nochmal zur Aufgabe a)
 mit 
mit *g}{l_2}) folgt:
Das heißt jetzt meine Frequenz hab ich hier in Abhängigkeit von l_2 angegeben, oder?
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 04. Jun 2010 15:26 Titel: |
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Ja, hast du. Aber was ist, wenn du durch ausgedrückt hättest ?
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bandchef
Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839
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| bandchef Verfasst am: 04. Jun 2010 15:32 Titel: |
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Dann hätte ich die Frequenz der Schwingung berechnet, die mit der Masse m1 entsteht; nach der war aber nicht gefragt, da in der Aufgabe steht die Schwingung die durch das Anbringen der Masse m2 entsteht was eine andere Länge l zur Folge hat, da mehr Masse die Feder mehr dehnt.
Ist jetzt mein Ergebnis für a) komplett richtig? Kann man bzw. darf man da jetzt noch mehr vereinfachen?
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 04. Jun 2010 17:45 Titel: |
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Du sollst doch nicht durch  ersetzen, sondern nur , wie oben schon mal, durch und darstellen. Und dann bekommst du:
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bandchef
Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839
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| bandchef Verfasst am: 06. Jun 2010 13:47 Titel: |
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Ich komm jetzt auch wie du auf: Ist das für a) nun das richtig Ergebnis? Bei a) soll ich doch die Frequenz der Schwingung berechnen. Das heißt, ich hab eine Länge l2 weil die Schwingung doch erst durch Anbringen der Masse 2m entsteht. Ich hab aber jetzt die Federkonstante D durch die Anfangsbedingung ersetzt.
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bandchef
Anmeldungsdatum: 04.12.2008
Beiträge: 839
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| bandchef Verfasst am: 06. Jun 2010 13:47 Titel: |
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Ah Halt! Stop! Die Federkonstante verändert sich ja durch das Anbringen der Masse 2m nicht. Also ich das hier das richtige Ergebnis für a)!
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pressure
Anmeldungsdatum: 22.02.2007
Beiträge: 2496
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| pressure Verfasst am: 06. Jun 2010 15:08 Titel: |
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Ja das ist nun richtig.
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