Federweg

doppelnull · Anmeldungsdatum: 17.02.2009 Beiträge: 10

Aufgabe:

3kg fallen aus einer Höhe von 54cm auf eine Feder. Die Federkonstante beträgt 10kN/m. Wie weit wird die Feder zusammengedrückt?

Wie mache ich das jetzt? Ich weis das die Formel für den Federweg

F = mg/Federkonstante

ist. Ich denke, ich muss das mg ersetzen da es sich ja hier nicht um eine ruhende Masse handelt, sonder um die 3kg die auf die Wage knallen. Die Gewichtskraft dürften dann deutlich mehr sein als 3kg.

Kann ich für das mg einfach die Formel für den freien Fall einsetzen? Das ist mir nicht ganz klar.

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

Hallöle und guten Morgen.
Dass du nicht einfach die (Gewichts-)Kraft nehmen kannst ist richtig - probier das ganze doch einmal mit der Energieerhaltung ;-)

Jetzt noch eine Frage, die du dir selbst stellen solltest - warum kann du nicht die Formel für den freien Fall nehmen? Bzw. diese nur sehr bedingt nehmen?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Was passiert denn mit der kinetischen Energie, wenn die Masse auf die Feder drückt? Irgendwann kommt die Masse zum Stillstand, nämlich am tiefsten Punkt. Wohin ist die kinetische Energie die unmittelbar vor dem Aufprall war dann gegangen?

doppelnull · Anmeldungsdatum: 17.02.2009 Beiträge: 10

@wishmoep: Ja warum nicht? *grübel* Ich würde sagen ich hatte unrecht, weil die Formel für den Freien Fall nix über die Energie aussagt, welche die 3kg nach ihrem Sturz haben!? Hätte ich auch drauf kommen müssen.

@schnudl: Die gehen "in die Feder". Ich denke, ich muss nur das mg durch die richtige Formel ersetzen.

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

doppelnull · Anmeldungsdatum: 17.02.2009 Beiträge: 10

Meinst du die Formel für die Federkraft? Fx = -k*x

Fx = Federkraft
k = Federkonstante (meine 10kN/m)
x = Auslenkung aus der Ruhelage (meine Gesuchte Grösse)

Ich muss doch einfach nur wissen, wie viel die 3kg beim Aufprall "wiegen". Kann ich das mit der Formel Ekin = m*g*h machen?

Gleichsetzen

m*g*h = -k*x

und nach x umformen?

x = (m*g*h)/-k

x = -0.617m

Ich hab da wirklich Mühe mich in die Physik reinzudenken. Hilfe

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

nein, so geht es nicht...oder zumindest nicht genau so.

Du musst über die Energien gehen.

Die kinetische Energie wird doch in Federspannarbeit umgewandelt, die dann in der Feder gespeichert ist.

Hast du denn noch nie von

für die gespeicherte Federenergie gehört?

doppelnull · Anmeldungsdatum: 17.02.2009 Beiträge: 10

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Wenn du eine entspannte Feder um x dehnst oder zusammendrückst, dann ist in der Feder die Arbeit

gespeichert.

Die Energieerhaltung lautet somit:

Nun kannst du x daraus berechnen - klar?

doppelnull · Anmeldungsdatum: 17.02.2009 Beiträge: 10

Kristallklar, danke!!! Wieder eine Formel mehr in meiner Sammlung.

Thumbs up!

wishmoep · Anmeldungsdatum: 07.09.2008 Beiträge: 1342 Wohnort: Düren, NRW

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Eine Formelsammlung, oder das Tafelwerk ist meiner meinung nach erst dann sinnvoll, wenn ich auch weiß, welche Formeln man benötigt und wie man sie anweden muss. es macht wenig Sinn, sich einfach eine Formel aus einem Buch zu nehmen, wenn man nicht weiß, wofür diese Formel ist.

Einfach so viele Aufgaben machen wie möglich, dann kommt das auch ganz von allein mit der richtigen Anwendung der Formeln.

bottom · Anmeldungsdatum: 04.02.2009 Beiträge: 333 Wohnort: Kiel

vom tafelwerk würde ich für physik eher abraten - da fehlen imho doch recht viele formeln.

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Ich kann da echt nur einen Klassiker empfehlen und zwar "Taschenbuch der Physik", von Horst Kuchling. Auch im Studium sehr hilfreich.
In einem Tafelwerk, werden meist nur die Formeln gennant, aber nicht richtig erläutert.

Mein Vater hat schon für die Elektrotechnik den Kuchling verwendet, dass war damals noch die 13. Auflage. Ich habe jetzt die 19. Auflage. In der zeit hat sich einiges vom Unfang her getan.