Potenzielle Energie als Funktion des Weges (Feder)

Gast

Hallo!

Mmh, ich hab im Profilkurs eine wie ich finde knifflige Aufgabe gestellt bekommen. Ich zitier mal kurz die Aufgabe:

Ric · Anmeldungsdatum: 03.02.2005 Beiträge: 182

Oh, ich war nicht angemeldet. Auf jeden Fall bin ich der Autor vom obigen... Klo

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Die Energie die in der Feder gespeichert ist (Federspannarbeit) entspricht der kinetischen Energie des Klotzes nach dem "Abschuss" und wird langsam in Form von Reibungsarbeit wieder abgegeben. Wo liegt denn genau dein Problem?

Ric · Anmeldungsdatum: 03.02.2005 Beiträge: 182

Du meinst, die maximale potenzielle Energie der Feder entspricht gerade der maximalen kinetischen Energie des Klotzes? Je mehr die Feder sich ausdehnt, desto weniger hat sie an Energie, die der Klotz erhält und in kinetische Energie umwandelt? Und wie bringe ich die Reibung ins Spiel? Wird die kinetische Energie nach und nach in Reibungsenergie umgewandelt?

Wenn du das so meinst, dann ist mir der qualitative Ansatz klar, ich weiß aber immer noch keinen konkreten Ansatz, um das ganze in eine Formel zu packen...

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Lässt man mal die Zwischenstufe der kinetischen Energie weg (die Geschwindigkeit ist ja nicht gefragt), so wird die Spannenergie der Feder direkt in Form von Reibungsarbeit umgesetzt.

Und die Reibungsarbeit ergibt sich aus dem Produkt von Reibungskraft und zurückgelegtem Weg. Auf der Horizontalen Ebene gilt:

Also kannst du bei bekannter Weite/Masse/Reibungskoeffizienten die Energie bestimmen die als Reibung abgegeben wurde und demzufolge vorher in der Feder gespeichert gewesen sein muss.

Ric · Anmeldungsdatum: 03.02.2005 Beiträge: 182

Hey vielen Dank para!

Im Nachhinein ärgere ich mich irgendwie, dass ich das nicht selbst hinbekommen habe. Jetzt erscheint es mir gar nicht mehr so schwer...

Auf jeden Fall herzlichen Dank! Mit Zunge

Ric · Anmeldungsdatum: 03.02.2005 Beiträge: 182

Entschuldige para, dass ich erst jetzt antworte, aber es erschien mir wichtig, dass noch zu klären.

Wir haben die Aufgabe im Unterricht nun also durchgenommen und ich habe auch deinen Lösungsweg genannt. Allerdings ist da ein Denkfehler in der Lösung, der mir leider auch erst zu spät aufgefallen ist.

E_pot_F=m*g*my*s drückt aus, wie viel Energie vorher in der Feder war, wenn der Klotz zum Stillstand gekommen ist. Ich sollte aber keine Funktion der gesamten Strecke, sondern irgendeines beliebigen Punktes erstellen. Ich gebe an, wie weit sich der Klotz bereits bewegt hat und erhalte die momentane Energie, die noch in der Feder steckt.

Was du gemacht hast (ich weiß, das klingt fast schon wie ein Vorwurf...) ist eine Funktion E_pot_F=f(l), wobei l die Gesamtstrecke ist.

Naja, es ist eh vorbei. Und so daneben war die Lösung ja auch nicht.

Danke dir trotzdem nochmals für deine Hilfe, para! smile

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Hmm - dann habe ich die Aufgabe fehlinterpretiert, sorry. Aber eigentlich ist das doch viel einfacher, oder? Egal, wenn die Aufgabe besprochen wurde, ist ja alles i.O. Prost

Ric · Anmeldungsdatum: 03.02.2005 Beiträge: 182

Ja, da hast du Recht. Ich war auch recht verdutzt, als ich die "echte" Lösung gesehen habe.

Ein Klacks... LOL Hammer