 Verfasst am: 11. Nov 2020 01:57 Titel: |
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Mal abgesehen von der fehlenden Einheit für die Zeit t, die vermutlich s (Sekunde) sein soll, gehst Du fälschlicherweise davon aus, dass der Würfel sich ab der Ruhelage wirklich eine Sekunde lang bis zum Maximum in nur eine Richtung bewegt. Wie kommst Du darauf? Warum nimmst Du willkürlich eine Zeit von einer Sekunde an? Warum nicht 2 oder 10 Sekunden? Nein, der Würfel bewegt sich so lange in eine Richtung (bis zur maximalen Auslenkung) bis die gesamte kinetische Energie in Federspannenergie (potentielle Energie) umgewandelt ist. Dafür ist der Energieerhaltungssatz zuständig: Das brauchst Du aber gar nicht zahlenmäßig auszurechnen, denn danach ist gar nicht gefragt, sondern nach der maximalen Kraft. Deren Betrag ist Jetzt kannst Du die gegebenen Größen mit Zahlenwert und Einheit einsetzen und die Kraft auch zahlenmäßig ausrechnen. |
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| Verfasst am: 10. Nov 2020 20:44 Titel: Federkraft |
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| Meine Frage: Ein Würfel der Masse m=0.5kg bewege sich auf einer reibungsfreien, horizontalen Fläche und sei durch eine Feder (k=200N/m) mit einer Wand verbunden. Er durchlaufe die Gleichgewichtsposition (also jene Position, an der die Federkraft gleich 0 ist) mit einer Geschwindigkeit von 4m/s und beginne dann, die Feder zu stauchen a.) Berechnen Sie die Gesamtenergie dieses harmonischen Oszillators b.) Welche Kraft übt die Feder auf den Würfel aus, wenn dieser gerade maximal aus der Gleichgewichtsposition ausgelenkt ist? Meine Ideen: m = 0,5 kg k = 200 N/m v = 4 m/s a.) Ekin = (m*v^2)/2 = 4 Joule Eges = Ekin = (m*v^2)/2 und somit 4 Joule, da bei einem harmonischen Oszillator in der Gleichgewichtsposition gleich die max. kinetische Energie ist. b.) Fs = -k * s --> Bei t = 1 ist der Block maximal aus der Gleichgewichtsposition draußen, d.h. s = 4 Meter Fs bei t= 1 -> -200 * 4 = -800 N |
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