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boenz666
Anmeldungsdatum: 04.01.2011
Beiträge: 40
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 boenz666 Verfasst am: 11. Jan 2011 16:11 Titel: Federarbeit |
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Hallo,
Ich habe in einige Übungsaufgaben zum Thema Physik gefunden und komme trotz recht trivialer Rechnung nicht auf das Ergebnis der Lösung und wollte mal fragen, ob das möglicherweise falsch ist.
Die Aufgabe lautet wiefolgt:
| Zitat: | Eine Schraubfeder wird von einer Kraft F1=50N gespannt. Vergrößert sich die Kraft auf F2=130N, so verlängert sich die Feder um eine Strecke ds=20cm.
Welche Arbeit WD ist für diese Verlängerung erforderlich?
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WD= (F*dx)/2
(80N*0,2m)/2=8Nm
In der Lösung steht jedoch 18N, was man nur erhält, wenn man F1 und F2 addiert.
(130N*0,2m)/2=18N
Das wäre mir jedoch ziemlich unklar, da die Wegveränderung ja auschließlich durch die Kraftzunahme hervorgerufen wird?
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 11. Jan 2011 16:36 Titel: |
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Warum 80 N?
Vielleicht könnte man auch die Gesamtarbeit minus dem ersten Betrag rechnen?
(Oder: Integration geläufig?)
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boenz666
Anmeldungsdatum: 04.01.2011
Beiträge: 40
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| boenz666 Verfasst am: 11. Jan 2011 16:42 Titel: |
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Weil ja die Kraftzunahme von 50 auf 130 =80 ist.
Das ist doch dann genau die Gesamtkraft minus des ersten Betrages??
Jetzt bin ich verwirrt 
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 11. Jan 2011 16:42 Titel: |
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Wieso denn eine Lösung für die Kraft? Hier ist doch nach der Arbeit W gefragt!
*0,2N)
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 11. Jan 2011 16:50 Titel: |
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boenz666
Anmeldungsdatum: 04.01.2011
Beiträge: 40
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| boenz666 Verfasst am: 11. Jan 2011 16:51 Titel: |
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Laut Formelsammlung müsstest du aber haben:
€: @franz: Gilt das mir oder Plank?
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Brot
Anmeldungsdatum: 08.10.2009
Beiträge: 374
Wohnort: Dresden
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| Brot Verfasst am: 11. Jan 2011 16:52 Titel: |
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| planck1858 hat Folgendes geschrieben: | |
Falsch!
Diese Aufgabe kann man ohne Integrieren lösen. Man zeichne sich das zugehörige F(s)-Diagramm (linearer Zusammenhang) und markiere die Grenzen für die Arbeit zwischen  und  . Dann rechne man die Fläche der sich ergebenden geometrischen Figur aus, deren relevante Seiten  ,  und  entsprechen. Ergebnis: 18Nm.
// edit: Fehler korrigiert
Zuletzt bearbeitet von Brot am 11. Jan 2011 17:25, insgesamt 7-mal bearbeitet |
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boenz666
Anmeldungsdatum: 04.01.2011
Beiträge: 40
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| boenz666 Verfasst am: 11. Jan 2011 16:55 Titel: |
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Bedeutet das, dass ich meine Formel in keinster Weise benutzen kann und wenn ja, wieso nicht, ich hätte ja alle Werte zur Verfügung?
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 11. Jan 2011 17:06 Titel: Re: Federarbeit |
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| boenz666 hat Folgendes geschrieben: | | (130N*0,2m)/2=18N |
Würde inzwischen auch sagen: Erstmal Skizze. ...
Zuletzt bearbeitet von franz am 11. Jan 2011 17:08, insgesamt einmal bearbeitet |
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 11. Jan 2011 17:06 Titel: |
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Die Antwort von Planck ist falsch und die angegebene Lösung ebenfalls!
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boenz666
Anmeldungsdatum: 04.01.2011
Beiträge: 40
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| boenz666 Verfasst am: 11. Jan 2011 17:08 Titel: Re: Federarbeit |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | | boenz666 hat Folgendes geschrieben: | | (130N*0,2m)/2=18N |
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Ich meinte natürlich 130+50
Also 180N*0,2/2=18N
Aber das ist ja eh der falsche Lösungsweg.
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Brot
Anmeldungsdatum: 08.10.2009
Beiträge: 374
Wohnort: Dresden
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| Brot Verfasst am: 11. Jan 2011 17:15 Titel: Re: Federarbeit |
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| boenz666 hat Folgendes geschrieben: | | WD= (F*dx)/2 |
Weißt du, wie diese Formel zustande kommt, und was sie genau berechnet?
Du musst bedenken, dass zunächste eine Arbeit verrichtet wurde, als die Feder mit F1 auf eine Länge gespannt wurde. Wenn die Kraft jetzt erhöht wird und die Feder sich weiter bis  ausdehnt, ist dafür eine andere Arbeit notwendig, als wenn sie von ihrer Ruhelage bis auf eine Länge ausgedehnt werden würde.
Außerdem suchst du eine Arbeit. Die Lösung kann also nicht die Dimension Kraft mit der Einheit Newton haben.
Zuletzt bearbeitet von Brot am 11. Jan 2011 17:18, insgesamt einmal bearbeitet |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 11. Jan 2011 17:17 Titel: |
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Hab jetzt nochmal etwas anderes gerechnet und komme auf 4,8J!
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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boenz666
Anmeldungsdatum: 04.01.2011
Beiträge: 40
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| boenz666 Verfasst am: 11. Jan 2011 17:28 Titel: Re: Federarbeit |
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| Brot hat Folgendes geschrieben: | | Du musst bedenken, dass zunächste eine Arbeit verrichtet wurde, als die Feder mit F1 auf eine Länge gespannt wurde. Wenn die Kraft jetzt erhöht wird und die Feder sich weiter bis ausdehnt, ist dafür eine andere Arbeit notwendig, als wenn sie von ihrer Ruhelage bis auf eine Länge ausgedehnt werden würde. |
OK, das mach natürlich Sinn, wäre aber auch mit diesem Hintergrund nicht so schnell aufs Integrieren gekommen, muss ich sagen. Das versuche ich dann mal.
| Brot hat Folgendes geschrieben: |
Außerdem suchst du eine Arbeit. Die Lösung kann also nicht die Dimension Kraft mit der Einheit Newton haben. |
In meinem Lösungsversuch hatte ich Nm geschrieben, also Newtonmeter. Das m habe ich tatsächlich unterwegs immer vergessen im Anschluss, sorry für die Verwirrung.
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 11. Jan 2011 17:28 Titel: |
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| planck1858 hat Folgendes geschrieben: | | Hab jetzt nochmal etwas anderes gerechnet und komme auf 4,8J! |
Auch das ist wieder falsch!
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 11. Jan 2011 17:30 Titel: Re: Federarbeit |
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| boenz666 hat Folgendes geschrieben: | Ich meinte natürlich 130+50
Also 180 N * 0,2 m / 2 = 18 Nm |
 Goldrichtig. Erkennbar in Skizze F - s - Diagramm; Dreiecksfläche ...
(Hab dazu paar Umwege gebraucht.)
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Brot
Anmeldungsdatum: 08.10.2009
Beiträge: 374
Wohnort: Dresden
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| Brot Verfasst am: 11. Jan 2011 17:31 Titel: Re: Federarbeit |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | | Goldrichtig. Erkennbar in Skizze F - s - Diagramm; Dreiecksfläche ... |
Eigentlich ist es ein Trapez. 
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 11. Jan 2011 17:34 Titel: Re: Federarbeit |
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| Brot hat Folgendes geschrieben: | | Eigentlich ist es ein Trapez. |
Ach komm ... 
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 11. Jan 2011 17:40 Titel: |
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So, dass interessiert mich jetzt aber, wie kommt man denn auf diese Formel, wenn man dazu nicht das F-s-Diagramm berücksichtigt?
Wie kommt man dazu auf die Formel:
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eva1
Anmeldungsdatum: 06.10.2010
Beiträge: 532
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| eva1 Verfasst am: 11. Jan 2011 18:02 Titel: |
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| planck1858 hat Folgendes geschrieben: |
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Wenn ich so etwas sehe, läufts mir eiskalt den Rücken runter 
Guck nochmals drauf, Planck!
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 11. Jan 2011 18:06 Titel: |
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| eva1 hat Folgendes geschrieben: | | eiskalt den Rücken runter |
Übrigens, welche Teesorte bevorzugen wir bei diesem Wetter? (Wärmt und beruhigt!)
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 11. Jan 2011 18:15 Titel: |
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So besser?
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3251
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 11. Jan 2011 18:50 Titel: |
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| planck1858 hat Folgendes geschrieben: |
So besser? |
Planck, ich habe es dir schon mal gesagt:
Antworte nur auf Aufgaben, die deinem Niveau entsprechen!
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 11. Jan 2011 18:58 Titel: |
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Also normalerweise sollte man doch wohl mit Physik Lk solch eine Aufgabe lösen können, oder ist die auf Uni-Niveau?
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Super-Ing
Gast
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| Super-Ing Verfasst am: 11. Jan 2011 19:11 Titel: |
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Also das ist kein Uniniveau.
Schaut euch die Skizze an (weiter oben).
W1 = Quadrat unter Dreieck
W2 = daraufsitzendes Dreieck
W = W1 + W2
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 11. Jan 2011 19:22 Titel: |
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| Super-Ing hat Folgendes geschrieben: | Also das ist kein Uniniveau.
W = W1 + W2
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Auch das ist nicht richtig.
@Planck,
dir Aufgabe entspricht sicher LK-Niveau, aber entspricht sie
deinem Niveau?
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 11. Jan 2011 19:27 Titel: |
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Was soll das denn jetzt bitte schön heißen? Du weißt schon, dass ich Lk Physik und Mathe habe. Und ich denke, dass ich auch ganz gut fit bin!
Warum meldest du dich denn eigentlich nicht hier im Forum an? Dan müssten wir uns nicht immer hier in den Beiträgen unterhalten.
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boenz666
Anmeldungsdatum: 04.01.2011
Beiträge: 40
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| boenz666 Verfasst am: 11. Jan 2011 19:34 Titel: |
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| Packo hat Folgendes geschrieben: |
Auch das ist nicht richtig. |
Weil es W=18Nm heißen müsste oder, weil die Rechnung nicht stimmt?
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 11. Jan 2011 19:57 Titel: |
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@Planck:
Ich kann dir 100% versichern, dass dieses Beispiel Schulniveau hat. Wäre es nicht angemessen, dich ein wenig zu entspannen? Hier geht es doch nicht darum, sich gegenseitig etwas zu beweisen, sondern um gemeinsames lernen. Wenn du mal daneben liegst (war in letzter Zeit halt ein paar mal...), dann nimm es doch als Ansporn für weiteres Nachdenken, anstatt nach fadenscheinigen Ausreden zu suchen. Es scheint mir, dass deine Frustrationstoleranz derzeit etwas tief liegt.
@Packo:
Bitte hacke nicht an Planck oder anderen herum (ich weiß, dass es dir schwer fällt...), sondern versuche gelassen und sachlich zu bleiben. Das hier ist ein höfliches Forum
_________________
Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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Super-Ing
Gast
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| Super-Ing Verfasst am: 11. Jan 2011 22:43 Titel: |
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| Packo hat Folgendes geschrieben: | | Super-Ing hat Folgendes geschrieben: | Also das ist kein Uniniveau.
W = W1 + W2
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Auch das ist nicht richtig.
@Planck,
die Aufgabe entspricht sicher LK-Niveau, aber entspricht sie
deinem Niveau? |
Freilich sind es 18 Joule 
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