Hookesches Gesetz

sebicool1992 · Anmeldungsdatum: 02.12.2008 Beiträge: 3

Hallo, ich hab am Donnerstag einen Physik-Test und folgendes ist für mich noch unklar:

Ich verstehe den Unterschied zwischen den Formeln F=-k*x und F=-D*y nicht.

Ich hätte da noch ein Beispiel, das ich nicht verstehe. Da ich keine Lösungen habe, weiß ich leider auch nicht was richtig ist.

Harmonische Schwinungen:
Ein Federpendel m= 10kg wird um 0,1m ausgelenkt. Die Kraft die man dazu braucht ist 50N. Ges: Eigenfrequenz, E, v0, a0, v10, a10.

k = 50/0,1 = 500 N/m
w = sqrt(500/10) = 7,1 s^-1
f = w/2pi = 1,13 Hz

Rechner auf RAD:
a(0) = 0,05 * 7,1^2 * sin(0) = 0 ms^-2
a(10) = 0,05 * 7,1^2 * sin(71) = 2,4 ms^-2
v(0) = 0,05 * 7,1 * cos(0) = 0,355 ms^-1
v(10) = 0,05 * 7,1 * cos(71) = -0,11 ms^-1

E = 2*pi^2*f^2*r^2 = 0,63J

Ich weiß nicht, warum r 0,05m ist, wie kann man sich das ausrechnen. Ich hab es einfach nur mit 0,05. versucht.

Danke!

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

k und D sind zwei verschiedene Namen für ein und dieselbe Sache, nämlich die Federkonstante einer Feder. Beide sind üblich (vielleicht tendentiell das D eher in der Schule, und das k oft eher später mal im Studium).

Was genau meinst du mit a0, a10, v10 ? Sollen das die Beschleunigung nach der Zeit 0 s, die Beschleunigung nach der Zeit 10 s und die Geschwindigkeit nach der Zeit 10 s sein?

Sagt die Aufgabenstellung etwas genaueres darüber aus, wie die Feder dann schwingen soll? Zu welchem Zeitpunkt wird sie bei welcher Auslenkung losgelassen? Welche Amplitude und welche Schwingungsgleichung (sin, cos, ...) hat dann die Schwingung?

Vermute ich richtig, dass die Feder in ihrer um 0,1 m ausgelenkten Position zum Zeitpunkt t=0 losgelassen werden soll? Dann wäre die Schwingungsgleichung keine Sinusfunktion. Sondern ... ? Und dann wäre auch die Amplitude der Schwingung nicht 0,05 m , sondern ...? Magst du dir den Verlauf dieser Schwingung über der Zeit am einfachsten mal in einem Diagramm aufzeichnen, um die Gleichung dafür leichter aufstellen zu können?

sebicool1992 · Anmeldungsdatum: 02.12.2008 Beiträge: 3

Also, der Nuller soll y sein.
Also z.B. v0 bedeutet, dass die amplitude 0 ist und 10, das sie 10 ist.

Das war leider die gesamte Angabe, ich hab keine weiteren Informationen und morgen hab ich auch schon Test.