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joe1
Anmeldungsdatum: 28.10.2015
Beiträge: 90
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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 hansguckindieluft Verfasst am: 17. Jan 2016 21:33 Titel: Re: Bsp zur Federenergie |
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| joe1 hat Folgendes geschrieben: |
Also zu Punkt 1 kann ich folgendes sagen:
die Amplitude ist hier nicht konstant, darum ist es keine harmonische schwingung.
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Das sehe ich schon mal anders. Wann wird eine Schwingung denn als "harmonisch" bezeichnet?
Das hat jedenfalls nichts damit zu tun, ob die Amplitude einer Schwingung konstant bleibt, oder nicht.
Gruß
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joe1
Anmeldungsdatum: 28.10.2015
Beiträge: 90
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| joe1 Verfasst am: 18. Jan 2016 22:15 Titel: |
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Hi.
Ok, hast recht. Wenn die Schwingung eine Zeit lang dieselbe Amplitude beibehält, jedoch dann kleiner wird und länger beibehält, dann ist es noch immer eine harmonische Schwingung.
Da harmonische Schwingungen sinusförmig sind. Also sinusförmige Schwingungen bezeichnet man als 'harmonisch'.
richtig?
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 19. Jan 2016 08:13 Titel: |
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| joe1 hat Folgendes geschrieben: |
Ok, hast recht. Wenn die Schwingung eine Zeit lang dieselbe Amplitude beibehält, jedoch dann kleiner wird und länger beibehält, dann ist es noch immer eine harmonische Schwingung.
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wenn die Schwingung gedämpft ist, nimmt die Amplitude sofort ab, und ist nicht erst eine Zeit lang konstant, bevor sie abnimmt. Das hat aber eben nichts damit zu tun, ob eine Schwingung harmonisch ist.
| joe1 hat Folgendes geschrieben: |
Da harmonische Schwingungen sinusförmig sind. Also sinusförmige Schwingungen bezeichnet man als 'harmonisch'.
richtig? |
Richtig. Eine harmonische Schwingung ist sinusförmig.
Weißt Du, welche Bedingung die Rückstellkraft erfüllen muss, damit eine harmonische Schwingung vorliegt?
Gruß
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joe1
Anmeldungsdatum: 28.10.2015
Beiträge: 90
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| joe1 Verfasst am: 19. Jan 2016 14:16 Titel: |
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Naja Ruckstellkraft  und nur dann kann es ja nur harmonisch sein, denn da ist kein Dämpfungsterm oder so drinnen.
Richtig?
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 19. Jan 2016 15:49 Titel: |
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| joe1 hat Folgendes geschrieben: | Naja Ruckstellkraft und nur dann kann es ja nur harmonisch sein, denn da ist kein Dämpfungsterm oder so drinnen.
Richtig? |
Voraussetzung für eine harmonische (sinusförmige) Schwingung ist ein lineares Kraftgesetz.
Nach einer kleinen Recherche bin ich nun selbst unsicher, was gedämpfte Schwingungen anbetrifft.
Auf Wikipedia findet sich z. B. folgende Aussage:
"Die Bezeichnung harmonischer Oszillator wird auch für gedämpfte harmonische Oszillatoren verwendet, auch wenn diese streng genommen keine harmonische Schwingung vollziehen."
Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Harmonischer_Oszillator
Frage in die Runde:
Bezeichnet man strenggenommen nur ungedämpfte Schwingungen mit linearem Kraftgesetz als harmonisch?
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joe1
Anmeldungsdatum: 28.10.2015
Beiträge: 90
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| joe1 Verfasst am: 21. Jan 2016 20:04 Titel: |
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Weiß jemand die Antworten von "hansguckindieluft"? Denn ich weiß jetzt nicht wirklich weiter leider.
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joe1
Anmeldungsdatum: 28.10.2015
Beiträge: 90
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| joe1 Verfasst am: 22. Jan 2016 23:18 Titel: Re: Bsp zur Federenergie |
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| joe1 hat Folgendes geschrieben: |
Punkt 2:
Naja EES aufstellen ist ja einfach. Dieser lautet hier:
\mu mg)
2.1 Aber warum soll das die Gesetzmäßigkeit der Amplitudenänderung beschreiben?
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Warum beschreibt das die Gesetzmäßigkeit der Amplitudenänderung?
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 22. Jan 2016 23:41 Titel: Re: Bsp zur Federenergie |
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| joe1 hat Folgendes geschrieben: | | joe1 hat Folgendes geschrieben: |
Punkt 2:
Naja EES aufstellen ist ja einfach. Dieser lautet hier:
2.1 Aber warum soll das die Gesetzmäßigkeit der Amplitudenänderung beschreiben?
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Warum beschreibt das die Gesetzmäßigkeit der Amplitudenänderung? |
muss das nicht heissen:
\mu mg)
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joe1
Anmeldungsdatum: 28.10.2015
Beiträge: 90
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| joe1 Verfasst am: 22. Jan 2016 23:59 Titel: |
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Hm ne, laut Lösung ist da ein Minus. Ich frage mich halt auch, warum da ein - gehört.
siehe: http://imgur.com/6OXC08a
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hansguckindieluft
Anmeldungsdatum: 23.12.2014
Beiträge: 1212
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| hansguckindieluft Verfasst am: 23. Jan 2016 00:04 Titel: |
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schau Dir die Lösung mal genau an. Da ist kein Minus, sondern ein Plus. Nur alles mit Minus auf die linke Seite gebracht.
EDIT: Quatsch, was ich da geschrieben hab. Trotzdem bin ich der Meinung, dass dort ein Plus hingehört. Die Masse legt ja den gesamten (reibungsbehafteten) Weg zwischen zwei Umkehrpunkten zurück.
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joe1
Anmeldungsdatum: 28.10.2015
Beiträge: 90
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| joe1 Verfasst am: 23. Jan 2016 15:02 Titel: |
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Hmm okay danke. Hier wurde für n=0 verwendet http://imgur.com/I1te042
Kann sich jemand anders denken, warum gerade x0-x1?
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joe1
Anmeldungsdatum: 28.10.2015
Beiträge: 90
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| joe1 Verfasst am: 26. Jan 2016 23:55 Titel: |
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Also hier ist eine Lösung von dem ganzen.
Also es steht eh dabei, dass x_1<0 ist und dann ist das auch ein Plus dann, bei dem Energieerhaltungssatz.
Aber ich verstehe nicht, wie man Punkt3 lösen kann.
Wenn die Federkraft kleiner der Haftreibungskraft ist, dann steht das Klotz ja oder und zu dieser Auslenkung x, oder?
Also: D*x < µmg
Kann mir wer helfen bitte?
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3252
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| VeryApe Verfasst am: 27. Jan 2016 03:20 Titel: |
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| joe1 hat Folgendes geschrieben: |
Punkt 2:
Naja EES aufstellen ist ja einfach. Dieser lautet hier:
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| joe1 hat Folgendes geschrieben: |
Also es steht eh dabei, dass x_1<0 ist und dann ist das auch ein Plus dann, bei dem Energieerhaltungssatz.
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das hilft aber trotzdem nichts, das ist meiner Meinung nach falsch. die nullte auslenkung ist mit 22cm gegeben also nehme ich an links soll positiv sein und rechts soll negativ sein wenn x1 dann plötzlich kleiner 0 sein soll.
Das Problem dabei  stimmt dann nur von x
gerade auf x ungerade also von x0 auf x1, von x1 auf x2 stimmt es nicht mehr
denn x1 wäre dann negativ dann steht dort
 x1 ist negativ wenn x2 jetzt positiv ist heißt das die Reibkraft hat Arbeit reingesteckt, was quatsch ist, wenn x2 jetzt auch negativ ist addieren sich beide Werte nicht mehr, was natürlich auch quatsch ist.
damit das alles stimmt mußt du egal ob links oder rechts der Nulllinie x immer positiv einsetzen das die Reibkraft immer Arbeit entzieht
\mu mg)
 (x_{i}-x_{i+1})=(x_i + x_{i+1})\mu mg )
Das stimmt aber nur wenn die 2 Federn so wie sie in der Skizze gezeichnet wurden in der Lage völlig entspannt sind, ansonsten wirken sie ja in den Bereich der anderen Feder hinein.
=D*x_{n}<=\mu_{haft} m*g )
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joe1
Anmeldungsdatum: 28.10.2015
Beiträge: 90
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| joe1 Verfasst am: 27. Jan 2016 23:37 Titel: |
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jop, so hab ich mir das auch gedacht, danke. Jetzt ist es klar, wie man auf die Formel kommt, jedoch bin ich mir noch unsicher, wo er nun genau stoppen wird, denn es gibt ja zwei möglichkeiten.
Allgemein kann man sagen:  wobei 
1. Weg:
2. Weg:
Wie du ihn schon beschrieben hast:
 und dann für  die obige Formel einsetzen und auf n umformen.
I. Warum soll der Körper(1. Weg) stehen bleiben, wenn x_n=0cm ist?
II. Haftreibung hat man ja nur an den Umkehrpunkten, also kann der Körper hier nur an den Umkehrpunken stehen bleiben bei Weg 2? Aber da ist ja 2,19 rausgekommen. Ich kann das leider nicht intepretieren jetzt, dass ist schwer vorzustellen, was da genau immer passiert.
Ich hoffe du kannst mir nochmals hier weiterhelfen bitte!
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joe1
Anmeldungsdatum: 28.10.2015
Beiträge: 90
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| joe1 Verfasst am: 31. Jan 2016 01:02 Titel: |
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Das forum war bei mir Offline leider.
Was sagt ihr dazu?
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3252
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| VeryApe Verfasst am: 01. Feb 2016 11:28 Titel: |
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| Zitat: | | I. Warum soll der Körper(1. Weg) stehen bleiben, wenn x_n=0cm ist? |
Die Energiegleichung ist eine Zustandsgleichung, da Energie eine Zustandsgröße ist.
Man Hat Zustand 1 und vergleicht ihn mit Zustand2, dabei ist aber nicht gewährleistet das es überhaupt zu diesen Zuständen kommt.
Zum Beispiel ein Ball ist auf höhe 1 Meter
Zustand 1 Epot=m*g*1
nachher stelle ich ihn mir auf Höhe 0 Meter vor
Zustand 2 Epot=m*g*0
Die potentielle Lageenergie wird also weniger und wandert irgendwohin.
Jetzt kann aber der Ball aus 1 Meter Höhe fallengelassen werden oder er liegt auf einen Tisch.
Beim ersten Fall wird der Zustand 2 erreicht im zweiten Fall nicht.
Ich muß also immer kontrollieren ob es überhaupt zu den Zustand 2 kommt.
bzw muß ich mir über die aussagekraft der Energiegleichungen Gedanken machen und zwar folgende
wenn du xn=0 setzt dann gehst du davon aus das Epot =null sein soll und Ekin sowieso null, aber das ist kein Stillstandskriterium
Das Stillstandskriterium ist in erster Linie Ekin=0 und nicht Epot=0 und in zweiter Linie kann man sich überlegen ob es ein dauerhaftes Stillstandskriterium gibt.
Deine Energiegleichung berücksichtigt Gleitreibung.
Fakt:
Selbst unter Gleitreibung kann es zum dauerhaften Stillstand kommen wenn Epot ungleich null ist und zwar überall dort wo die Federkraft kleiner ist als die Gleitreibungskraft. Somit kannsd du mal festlegen das Epot=0 auch kein dauerhaftes Stillstandskriterium ist.
also bleib bei Ekin=0 und das hast du ja auch mit dieser Gleichung erledigt
\mu mg)
Diese Gleichung zeigt dir die Nullstellen der kinetischen Energie.
dabei gibt xi positiv die auslenkung auf einer Seite an und xi+1 positiv die Auslenkung auf der anderen Seite
Jetzt kannsd du dir aber auch vorstellen das wenn die Auslenkung zu gering ist dann wird es ja schon auf der selben Seite stehen bleiben ohne die Seiten zu wechseln dann muss xi+1 negativ werden denn so wie es bei der Arbeit der Reibkraft angesetzt worden ist würde ein positives xi+1 ein erreichen der anderen Seite bedeuten.
wenn xi+1 zum ersten Mal negativ ist dann gilt diese Gleichung noch aber dann bei einem weiteren Durchlauf verfällt sie dann wenn die Reibarbeit heranziehst wird ja xi+1 bei einem neuen Durchgang zu xi und ist negativ und das würde ja dann schon bedeuten das die Reibkraft Arbeit hineinstecken müsste
\mu mg=-x_{i} *\mu*m*g..... ) - mal -wert xi ist positive Arbeit der Reibkraft. also fangt die Formel zum falsch werden an.
Jetzt kann ich die Formel für alle Nullstellen wie folgt anschreiben
das gilt natürlich nur für ganzzahlige i, denn nur dann werden gültige Nullstellen ausgeworfen da auch nur dann die kinetische Energie in gültigen zustandsänderungen null ist.
i beschreibt einen Vorgang vom Beschleunigen bis zum Bremsen.
irgendwann wir dieses xi ja negativ das ist dann wie oben beschrieben die letzte gültige nullstelle.
und wenn es von positiv auf negativ wechselt muß es ja in einem Vorgang vom Beschleunigung zum Bremsen einen nulldurchgang geben, und diesen Nulldurchgang kannsd du ermitteln indem du jetzt xi=0 setzt.
Du erhälst 2,19 das bedeutet das es zwischen 2 auf 3 also beim 3 Vorgang auf negativ wechselt.
damit weißt du das der 3 Vorgang die letzte gültige Nullstelle der kinetischen Energie ist. und weil negativ somit nicht die andere seite erreich wird.,
mehr Aussage hat xn=0 setzen nicht.
du müsstest xn=0 und gleichzeitig ein ganzzahliges Ergebnis erhalten dann wäre es eine gültige Nullstelle.
Bei dem ganzen wäre aber dann nur Gleitreibung inkludiert und nicht das im Stillstand die Gleitreibungskraft schlagartig auf die Haftreibungskraft springt und überprüft werden muß ob zusätzlich überhaupt eine Zustandsänderung stattfinden kann.
also mußt du überprüfen welche Nullstellen in den Haftreibungsbereich fallen und auch diese fallen dann weiters als gültige Lösungen aus
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joe1
Anmeldungsdatum: 28.10.2015
Beiträge: 90
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| joe1 Verfasst am: 01. Feb 2016 11:55 Titel: |
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Ok, danke. Könntest du den Latex-Text bitte hier(http://mathb.in/) reinkopieren, oder du kannst mir auch nur den Code geben zu den jeweiligen Stellen bitte. Leider wird der Code nicht angezeigt.
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3252
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| VeryApe Verfasst am: 01. Feb 2016 12:20 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: | | I. Warum soll der Körper(1. Weg) stehen bleiben, wenn x_n=0cm ist? |
Die Energiegleichung ist eine Zustandsgleichung, da Energie eine Zustandsgröße ist.
Man Hat Zustand 1 und vergleicht ihn mit Zustand2, dabei ist aber nicht gewährleistet das es überhaupt zu diesen Zuständen kommt.
Zum Beispiel ein Ball ist auf höhe 1 Meter
Zustand 1 Epot=m*g*1
nachher stelle ich ihn mir auf Höhe 0 Meter vor
Zustand 2 Epot=m*g*0
Die potentielle Lageenergie wird also weniger und wandert irgendwohin.
Jetzt kann aber der Ball aus 1 Meter Höhe fallengelassen werden oder er liegt auf einen Tisch.
Beim ersten Fall wird der Zustand 2 erreicht im zweiten Fall nicht.
Ich muß also immer kontrollieren ob es überhaupt zu den Zustand 2 kommt.
bzw muß ich mir über die aussagekraft der Energiegleichungen Gedanken machen und zwar folgende
| Zitat: |
Allgemein kann man sagen: wobei
1. Weg:
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wenn du xn=0 setzt dann gehst du davon aus das Epot =null sein soll und Ekin sowieso null, aber das ist kein Stillstandskriterium
Das Stillstandskriterium ist in erster Linie Ekin=0 und nicht Epot=0 und in zweiter Linie kann man sich überlegen ob es ein dauerhaftes Stillstandskriterium gibt.
Deine Energiegleichung berücksichtigt Gleitreibung.
Fakt:
Selbst unter Gleitreibung kann es zum dauerhaften Stillstand kommen wenn Epot ungleich null ist und zwar überall dort wo die Federkraft kleiner ist als die Gleitreibungskraft. Somit kannsd du mal festlegen das Epot=0 auch kein dauerhaftes Stillstandskriterium ist.
also bleib bei Ekin=0 und das hast du ja auch mit dieser Gleichung erledigt
Diese Gleichung zeigt dir die Nullstellen der kinetischen Energie.
dabei gibt xi positiv die auslenkung auf einer Seite an und xi+1 positiv die Auslenkung auf der anderen Seite
Jetzt kannsd du dir aber auch vorstellen das wenn die Auslenkung zu gering ist dann wird es ja schon auf der selben Seite stehen bleiben ohne die Seiten zu wechseln dann muss xi+1 negativ werden denn so wie es bei der Arbeit der Reibkraft angesetzt worden ist würde ein positives xi+1 ein erreichen der anderen Seite bedeuten.
wenn xi+1 zum ersten Mal negativ ist dann gilt diese Gleichung noch aber dann bei einem weiteren Durchlauf verfällt sie dann wenn die Reibarbeit heranziehst wird ja xi+1 bei einem neuen Durchgang zu xi und ist negativ und das würde ja dann schon bedeuten das die Reibkraft Arbeit hineinstecken müsste
\mu mg=-x_{i} *\mu*m*g ) ..... - mal -wert xi ist positive Arbeit der Reibkraft. also fangt die Formel zum falsch werden an.
Jetzt kann ich die Formel für alle Nullstellen wie folgt anschreiben
das gilt natürlich nur für ganzzahlige i, denn nur dann werden gültige Nullstellen ausgeworfen da auch nur dann die kinetische Energie in gültigen zustandsänderungen null ist.
i beschreibt einen Vorgang vom Beschleunigen bis zum Bremsen.
irgendwann wir dieses xi ja negativ das ist dann wie oben beschrieben die letzte gültige nullstelle.
und wenn es von positiv auf negativ wechselt muß es ja in einem Vorgang vom Beschleunigung zum Bremsen einen nulldurchgang geben, und diesen Nulldurchgang kannsd du ermitteln indem du jetzt xi=0 setzt.
Du erhälst 2,19 das bedeutet das es zwischen 2 auf 3 also beim 3 Vorgang auf negativ wechselt.
damit weißt du das der 3 Vorgang die letzte gültige Nullstelle der kinetischen Energie ist. und weil negativ somit nicht die andere seite erreich wird.,
mehr Aussage hat xn=0 setzen nicht.
du müsstest xn=0 und gleichzeitig ein ganzzahliges Ergebnis erhalten dann wäre es eine gültige Nullstelle.
Bei dem ganzen wäre aber dann nur Gleitreibung inkludiert und nicht das im Stillstand die Gleitreibungskraft schlagartig auf die Haftreibungskraft springt und überprüft werden muß ob zusätzlich überhaupt eine Zustandsänderung stattfinden kann.
also mußt du überprüfen welche Nullstellen in den Haftreibungsbereich fallen und auch diese fallen dann weiters als gültige Lösungen aus[/quote]
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