Federspannkraft Ebene

KleFü · Anmeldungsdatum: 12.08.2016 Beiträge: 5

Meine Frage:
Eine Kugel rollt von einer Erhöhung auf eine gerade Ebene. Dort trifft sie auf auf eine Feder mit der Federkonstante 12 N/cm. Die Feder wird um 13 cm zusammengedrückt.
Nun soll ich die Masse der Kugel berechnen.

Meine Ideen:
Ich dachte zuerst an das Hooksche Gesetz, aber ich weiß nicht, wie ich von der, auf die Feder wirkende, Kraft auf die Masse kommen soll.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Willkommen im Forum, KleFü! smile

hansguckindieluft · Anmeldungsdatum: 23.12.2014 Beiträge: 1212

Hallo,

solche Aufgaben lassen sich i. d. R. mit dem Energieerhaltungssatz lösen:
Ruht die Kugel auf der Erhöhung, so hat sie eine potenzielle Energie. Diese wird dann vollständig in kinetische Energie umgewandelt, wenn die Kugel die gerade Ebene erreicht. Schließlich wird die Energie vollständig in "Spannarbeit" an der Feder umgewandelt.

Zur quantitativen Lösung fehlen dann aber noch Angaben: Entweder die Höhe der Erhöhung, oder die max. Geschwindigkeit der Kugel.

Gruß

KleFü · Anmeldungsdatum: 12.08.2016 Beiträge: 5

oh ja, der Startpunkt besitzt eine Höhe von 27 m

KleFü · Anmeldungsdatum: 12.08.2016 Beiträge: 5

heißt das:
0,5*D*s*s=m*g*h
umgestellt und eingesetzt:
m=1014/(9,81*27)=3,8kg ?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Was bedeutet 1 Newton?
Die Rechnung bitte nochmal - mit Einheiten.

Sind Dir das bekannte Begriff: Rotationsenergie / Trägheitsmoment / Winkelgeschwindigkeit? Wenn ja, dann muß das (vorläufige) Ergebnis nochmal überarbeitet werden.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

KleFü · Anmeldungsdatum: 12.08.2016 Beiträge: 5

Ich würde GvC zustimmen, zudem wir diese Größen in dem Zusammenhang noch nicht behandelt haben.
Also ist diese Rechnung richtig (ich glaube ich habe den Fehler gefunden)?
E=0.5*D*s*s
0.5*1200(N/m)*0.13m*0.13m=10.14J
E=m*g*h
10.14J=m*9.81(m/(s*s))*27m
Umgestellt:
10.14J/(9.81(m/(s*s))*27m)=m=0.038kg

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Das Ergebnis dürfte stimmen. (Zwischenwerte sind überflüssig.)

KleFü · Anmeldungsdatum: 12.08.2016 Beiträge: 5

Alles klar, danke