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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
Beiträge: 28
Wohnort: Bochum
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 cajo Verfasst am: 02. März 2009 15:46 Titel: Maximalamplitude Federpendel |
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Hi,
ich habe hier ein Problem mit einer Aufgabe und weiß nicht, ob mein Ergebnis passt. Könnt ihr vielleicht mal drüberkucken?
Ein Federpendel mit der Federkonstante D = 1 N/m und der Masse m = 1 kg führt eine harmonische, ungedämpfte Schwingung aus und eine konstante Gesamt-Schwingungsenergie von 0,1 J.
Da muss ich doch einfach nur die Formel  nach s umstellen und die gegebenen Werte einsetzen, oder?
Also: 
dann kommt s = 9,81 m raus, aber das kann doch eigentlich nicht sein, oder?
Könnt ihr mir helfen? |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
Wohnort: Kiel
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| bottom Verfasst am: 02. März 2009 16:03 Titel: |
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ich seh da jetzt so spontan keinen fehler, kann aber auch sein dass ich mich täusche. bin da nicht so im thema drinn.
gruß bottom
edit: das letzt m im nenner ist glaub ich zuviel, aber das ist bestimmt nur nen tipp fehler |
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
Beiträge: 28
Wohnort: Bochum
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| cajo Verfasst am: 02. März 2009 16:37 Titel: |
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| bottom hat Folgendes geschrieben: | | das letzt m im nenner ist glaub ich zuviel, aber das ist bestimmt nur nen tipp fehler |
Nein, da stimmt schon so. Die Einheit von D ist N/m. Und ein N ist ja kg m / s^2...
Aber wie kann denn so ein Pendel eine Amplitude von knapp 10 Metern haben? |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 02. März 2009 16:45 Titel: Re: Maximalamplitude Federpendel |
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| cajo hat Folgendes geschrieben: | ...
Da muss ich doch einfach nur die Formel nach s umstellen... |
was rechnet ihr denn da?
Wieso geht hier das g ein ?
Die Rede ist doch von einem Federpendel.
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe) |
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para
Moderator
Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2874
Wohnort: Dresden
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| para Verfasst am: 02. März 2009 16:47 Titel: |
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Was du hier ausgerechnet hast, ist ja die Dehnung der Feder wenn du erst einmal die Masse (statisch) anhängst im Vergleich zum ungedehnten Zustand.
Dass man dabei mit 1 kg eine Verlängerung um etwa 10 m erreicht, liegt an der hier gegebenen sehr niedrigen Federkonstante (die Feder ist also sehr weich). – Stimmt der Wert, oder könnte der z.B. falsch abgeschrieben worden sein?
Eigentlich ist in der Aufgabe ja von der (Gesamt-)Schwingungsenergie die Rede. Was ist denn die eigentliche Fragestellung? ^^
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Formeln mit LaTeX |
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
Beiträge: 28
Wohnort: Bochum
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| cajo Verfasst am: 02. März 2009 18:18 Titel: |
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| para hat Folgendes geschrieben: | | Stimmt der Wert, oder könnte der z.B. falsch abgeschrieben worden sein? |
Also es steht so auf dem Aufgabenzettel... Ob das da jemand falsch draufgeschrieben hat, kann ich nicht sagen (ist aber gut möglich)
| para hat Folgendes geschrieben: | | Eigentlich ist in der Aufgabe ja von der (Gesamt-)Schwingungsenergie die Rede. Was ist denn die eigentliche Fragestellung? ^^ |
Die Angabe ist für Aufgabe b. Da ist nach der Maximalgeschwindigkeit oder so gefragt... Aber damit hatte ich keine Probleme. 
Und was muss ich denn da rechnen? |
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
Beiträge: 28
Wohnort: Bochum
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| cajo Verfasst am: 02. März 2009 18:21 Titel: Re: Maximalamplitude Federpendel |
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| schnudl hat Folgendes geschrieben: |
Wieso geht hier das g ein ?
Die Rede ist doch von einem Federpendel.
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Also lautet die richtige Formel  ?
Oder wie  |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 02. März 2009 18:34 Titel: |
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Die Schwingungsenergie manifestiert sich abwechselnd
a) als potenzielle Energie der Feder (bei den Maximalamplituden wo sich nichts bewegt) und
b) als kinetische Energie (Nulldurchgänge).
Um bei a) zu bleiben: wie gross ist denn die Energie einer Feder, wenn sich nichts bewegt? Schon mal was von Federspannarbeit gehört?
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
Beiträge: 28
Wohnort: Bochum
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| cajo Verfasst am: 02. März 2009 19:15 Titel: |
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| schnudl hat Folgendes geschrieben: | | Um bei a) zu bleiben: wie gross ist denn die Energie einer Feder, wenn sich nichts bewegt? |
 (wegen Energieerhaltung)
| schnudl hat Folgendes geschrieben: | | Schon mal was von Federspannarbeit gehört? |
Die Formel dazu lautet doch 
Aber das nützt mir doch auch nicht wirklich was, oder? Ich kenne doch W nicht. Oder kann ich mir das noch irgendwie herleiten? |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
Wohnort: Kiel
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| bottom Verfasst am: 02. März 2009 19:56 Titel: |
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so wie ich das sehe fehlt da eine angabe. das oben berechnete hat sich jetzt ja als ruhelage der masser herausgestellt, uns ohne gegeben kraft für die erste auslenkung kann man doch die amplitude nicht berechnen, oder sehe ich das falsch?
die schwingung muss ja durch irgendwas ausgelöst werden - solange wir diese größe nicht kennen, kann man die schwingung imho auch nicht beschreiben.
@cajo: vll. hilft es, wenn du den genauen wortlaut der aufgabe postest.
gruß bottom |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien
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| schnudl Verfasst am: 02. März 2009 20:25 Titel: |
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| cajo hat Folgendes geschrieben: |
Aber das nützt mir doch auch nicht wirklich was, oder? Ich kenne doch W nicht. Oder kann ich mir das noch irgendwie herleiten? |
Wieso, W soll ja 0.1J sein...
Wo ist hier das Problem?
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
Beiträge: 28
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| cajo Verfasst am: 02. März 2009 21:31 Titel: |
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| bottom hat Folgendes geschrieben: | @cajo: vll. hilft es, wenn du den genauen wortlaut der aufgabe postest.
gruß bottom |
[quote="cajo."]Ein Federpendel mit der Federkonstante D = 1 N/m und der Masse m = 1 kg führt eine harmonische, ungedämpfte Schwingung aus und eine konstante Gesamt-Schwingungsenergie von 0,1 J.[/cajo]
Hab ich doch glatt die Frage vergessen... Wie peinlich... 
Frage: Berechnen Sie aus diesen Angaben die maximale Amplitude s0!
| schnudl hat Folgendes geschrieben: | Wieso, W soll ja 0.1J sein...
Wo ist hier das Problem? |
Also einfach die Formel  nach s umstellen? und ausrechnen... |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 02. März 2009 21:40 Titel: |
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was spricht dagegen? Genau diese Energie wird periodisch in kinetische und Federenergie umgewandelt - für mich ist dies die Schwingungsenergie.
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
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| cajo Verfasst am: 02. März 2009 21:44 Titel: |
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Kann man denn einfach so die Umformung von W = E machen?
Ich komme dann jetzt auf eine Maximalamplitude von 45 cm.
Sollte dann ja stimmen...
Vielen Dank für eure Hilfe  |
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schnudl
Moderator
Anmeldungsdatum: 15.11.2005
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| schnudl Verfasst am: 02. März 2009 21:48 Titel: |
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Die in der Feder während des Zusammendrückens gespeicherte Arbeit wird beim Entspannen als kinetische Energie wieder frei. Was man nun mit W und E bezeichnet ist nicht so wichtig, solange man weiss, wie die Umwandlung der beiden Energieformen und deren Erhaltung genau abläuft.
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
Zuletzt bearbeitet von schnudl am 03. März 2009 10:32, insgesamt einmal bearbeitet |
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
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| cajo Verfasst am: 02. März 2009 21:54 Titel: |
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Das macht wieder Sinn. Danke für die guten Erklärungen (auch im vorigen Thread)  |
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bottom
Anmeldungsdatum: 04.02.2009
Beiträge: 333
Wohnort: Kiel
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| bottom Verfasst am: 02. März 2009 23:35 Titel: |
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@cajo: da waren wir wohl schon zu zweit die die gegebene energie in der aufgabenstellung übersehen haben  |
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cajo
Anmeldungsdatum: 27.02.2009
Beiträge: 28
Wohnort: Bochum
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| cajo Verfasst am: 03. März 2009 07:28 Titel: |
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Macht doch nichts. Es sind ja zum Glück noch andere Leute hier, die sowas nicht übersehen... Aber das kann im Eifer des Gefechts schon mal passieren... (v.a. wenn man sowieso nicht so den Mega-Durchblick hat, wie ich)
Wie dem auch sei: Trotzdem Danke. |
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