Umkehrpunkte Feder

Gast

An eine entspannte Feder der Federhärte D= 100N/m wird ein Wägestück der Masse m=3 kg gehängt.
Dabei wird die Feder um insgesamt 0,5 m ausgedehnt.
Anschließend wird die Feder wieder losgelassen.

a) In welche Höhe, über dem Umkehrpunkt kommt es vorübergehend zur Ruhe?

50 cm über dem Umkehrpunkt?

b)
In welcher Höhe hat es die Geschwindigkeit 0,8 m/s?
Warum gibt es hierfür zwei Lösungen?
In welcher Höhe hat es die größte Geschwindigkeit?

0,5*D*s²= 0,5*m*v²
0,5* 100´N/m*s²= 0,96 J
s=+ 1,92 cm
s,= -1,92 cm

Weil es s² ist und die es eine Schwingung ist.

Maixmale Geschindigkeit, wenn positive Beschleunigung aufhört.
0,5*m*v²
m*v = 0

An dem Umkehrpunkt in der Höhe 50 cm

Wo sind hier meine Fehler,danke?

etzwane · Anmeldungsdatum: 23.12.2004 Beiträge: 90 Wohnort: Hude

Hallo, mit deiner Rechnung habe ich einige Probleme:

Zu a)
Da werden also erst 3 kg an die entspannte Feder gehängt, dadurch längt sich die Feder ja schon mal um ein gewisses Stück, das man ausrechnen kann. Nennen wir diesen Punkt mal die Ruhelage.
Jetzt wird die Feder mit den 3 kg wahrscheinlich von Hand mit etwas Kraftaufwand noch mehr gedehnt, so dass die Auslenkung insgesamt 50 cm beträgt. Wenn an diesem Punkt jetzt die 3 kg an der Feder losgelassen werden, dann ist das die tiefste Stelle, die die 3 kg je erreichen können, also ist das der untere Umkehrpunkt.
Wie hoch können die 3 kg nach dem Loslassen jetzt kommen? Doch wohl nicht höher über dem Umkehrpunkt als die doppelte Entfernung Ruhepunkt-Umkehrpunkt, also Entfernung Ruhepunkt-unterer Umkehrpunkt = Entfernung Ruhepunkt-oberer Umkehrpunkt.

Zu b)
Die höchste Geschwindigkeit der Feder mit den 3 kg ist nicht in einem der Umkehrpunkte, da ist sie 0, sondern im oben eingeführten Ruhepunkt.

Aber vielleicht habe ich auch nur die Aufgabe nicht richtig verstanden...

Gast

hi, wie mache ich das dann mit der gesuchten geschwindigkeit 0,8 m/s??

danke!

etzwane · Anmeldungsdatum: 23.12.2004 Beiträge: 90 Wohnort: Hude

Was hast du denn für die Ruhelage und die Umkehrpunkte raus ?

Und dann wieder mit dem Energiesatz rechnen.

Gast

Wenn man das Gewicht normal dranhängt, verlängert sich die feder ja um 0,2943 m
von da aus wird die feder nach unten um 50 cm ausgelenkt und losgelassen.
Die Ruhen punkte sind dann 50 cm unterhalb und 50 cm oberhalb des mittelpunktes der bei 0,2943 m liegt.

hab ja mit der geschwindigkeit was die ees was gerechnet.
0,5*D*s²= 0,5*m*v²
0,5* 100´N/m*s²= 0,96 J
s=+ 1,92 cm
s,= -1,92 cm

was is daran falsch??

danke!

etzwane · Anmeldungsdatum: 23.12.2004 Beiträge: 90 Wohnort: Hude

Ich weiß nicht, möglicherweise habe ich die Aufgabe falsch verstanden: