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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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 Ricky Verfasst am: 06. Jun 2009 19:47 Titel: |
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ok du sagst man kann das negative vorzeichen auch
weglassen. aber wieso , was sagt das "minus" denn überhaupt
aus...?
und wieso ist die kraft unterschiedlich?
es gilt doch bei dem fall nur die gewichtskraft 
und wenn die masse konstant ist ,dann ist doch auch die kraft konstant.oder?  
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stereo
Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402
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| stereo Verfasst am: 06. Jun 2009 19:53 Titel: |
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Weil du dann sagst:
Zum Zeitpunkt t=0 liegt der Flummi auf dem Boden. Und wird mit g nach oben beschleunigt bis zum Zeitpunkt t* (wo der Flummi seine Maximalhöhe erreicht).
Ich würde es so nicht machen, weil man dann alles ganz genau begründen muss, warum man das Minus weggelässt.
Nochmal zu dem Minus: Leg dir Koordinatenachsen an und male dir dort auf die y-Achse einen Punkt und mal dir bitte den Vektor g auf die Achse. Dann müsstest du sofort sehen warum g negativ ist.
Die Kraft bei deinem Flummi ist immer gleich. Du hattest nur gefragt, warum das nicht Masseabhängig ist, weil nunmal jeder Körper, egal wie schwer, die Beschleunigung -g erfährt.
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 06. Jun 2009 20:29 Titel: |
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ok vielen dank zunächst.
aber dann nun nochmal zur formel.
kann man denn jetzt die formel 
zur berechnung der periodendauer verwenden?
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stereo
Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402
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| stereo Verfasst am: 06. Jun 2009 20:32 Titel: |
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Wenn keine Energie in Wärme oder Verformung umgewandelt wird, ja.
Ansonsten ist die Periodendauer nicht konstant.
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 06. Jun 2009 21:32 Titel: |
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| stereo hat Folgendes geschrieben: | Wenn keine Energie in Wärme oder Verformung umgewandelt wird, ja.
Ansonsten ist die Periodendauer nicht konstant. |
ja ok . aber dann gilt diese formel für die periodendauer
des flummis doch nicht, weil dort doch energie in verformung
umgewandelt wird. und aus erfahrungen weiss man doch
auch ,dass die periodendauer nicht konstant ist...?
und dann nochmal zu deinem tipp mit dem aufzeichnen.
sicherlich zeigt der vektor der erdbeschleunigung in
dem aufgezeichneten diagramm nach unten. aber dies ist doch auch
nun mal die richtung für die erbeschleunigung und somit müsste
doch das vorzeichen positiv sein. und wenn der vektor nach oben zeigt
ist er doch sozusagen entgegen dem normalen vektor der erdbeschleunigung und müsste somit ein negatives vorzeichen erhalten...
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 06. Jun 2009 23:00 Titel: |
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| Ricky hat Folgendes geschrieben: | | ... somit müsste doch das vorzeichen positiv sein. und wenn der vektor nach oben zeigt ... |
Allgemeine Anmerkung
Für die Wahl des Bezugssystems bei der Beschreibung physikalischer Vorgänge gibt es (im Prinzip) keine Vorschriften. Man kann die Achsen und ihre Richtungen frei wählen, kann sie schief oder krumm anordnen, kann sogar das ganze sich drehen lassen usw. usf. Nur aus Bequemlichkeit sucht man Systeme, in denen die Beschreibung der Abläufe schön einfach wird. Für die physikalischen Effekte ist das gleichgültig.
Beim freien Fall u.ä. bietet sich naturgemäß eine Achse senkrecht zur Erdoberfläche an. Dabei ist es immer noch frei, wo der Ursprung / Nullpunkt dieser Achse liegt und ob sie nach oben oder unten orientiert ist. Den Nullpunkt wird man oft - wieder aus purer Bequemlichkeit - auf die Erdoberfläche legen. Bleibt noch die Richtung der Achse, die man, ich wiederhole mich, frei wählen kann.
Bei Angelegenheiten mit Hochwerfen oder -heben könnte man sie nach oben orientieren, beim Fall nach unten. Mit dem gleichen Recht aber auch umgekehrt.
ABER: Wenn man sich einmal festgelegt hat, muß man sich im folgenden immer streng an diese Orientierung halten! Wenn z.B. die Achse nach oben definiert wurde, dann sind alle Wege, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen (z.B. die Fallbeschleunigung) oder Kräfte nach unten mit negativem Vorzeichen zu versehen.
mfG F
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 06. Jun 2009 23:16 Titel: |
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ok vielen dank für diese ausführliche erklärung!
und wie ist das nun mit der formel für die periodendauer?
gilt diese nur ,wenn man den verlust der energie beim bodenkontakt
ignorieren kann ?
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 06. Jun 2009 23:52 Titel: |
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| Ricky hat Folgendes geschrieben: | | ...periodendauer?gilt diese nur ,wenn man den verlust der energie beim bodenkontakt ignorieren kann? |
Auch ohne Energieverlust paßt der kurze Moment des elastischen Stoßes nicht in das Konzept des freien Falls und sollte deshalb "im ersten Anlauf" ignoriert werden.
mfG F
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 07. Jun 2009 12:12 Titel: |
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ok...aber jetzt bin ich irgendwie verwirrt.
kann man diese formel den jetzt verwenden zur berechnung
der periodendauer und diese auch als gegenargument dafür
verwenden ,dass es sich nicht um eine harmonische schwingung
handelt...? sondern um den typ des freien falls?
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stereo
Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402
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| stereo Verfasst am: 07. Jun 2009 12:47 Titel: |
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Das Gegenargument ist, dass die Kraft nicht proportional zur Auslenkung ist und Punkt.
Wenn du die "Periodendauer" errechnen willst musst du doch einfach nur mit Hilfe von der Kinematik die Zeit berechnen bis zum Aufprall und wieder bis nach oben. Mehr ist es doch nicht. Wenn die Geschwindigkeit beim Aufprall abnimmt erreicht der Flummi eben nichtmehr die Ausgangshöhe.
Das ist alles Kinematik mit dem Flummi. Wenn du trotzdem noch deine Formel begründen willst, dann sag einfach: die Zeit, die der Flummi brauch, ist Masseunabhängig.
So, das wars dann schon.
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 07. Jun 2009 12:55 Titel: |
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ok vielen dank
aber man kann doch auch damit argumentieren,dass
es keine harmonische schwingung ist, da es zum typ
des freien falls gehört und somit nicht dem
bewegungsgesetz :
=\hat{s}*sin(\omega*t))
unterliegt, sondern diesem :
=-\frac{g}{2}*t²) oder?
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stereo
Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402
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| stereo Verfasst am: 07. Jun 2009 12:58 Titel: |
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Bin ich mir nicht sicher, ob man das so begründen kann. Da die Formel für den freien Fall nicht immer gilt.
Die Funktion s(t) für den Flummi ist ja eine Verschachtelung vieler Funktionen.
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wishmoep
Anmeldungsdatum: 07.09.2008
Beiträge: 1342
Wohnort: Düren, NRW
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| wishmoep Verfasst am: 07. Jun 2009 13:03 Titel: |
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Also mein Lehrer meinte diesletzt, dass man von einer harmonischen Schwingung ausgehen könne, wenn man diese durch eine Sinuskurve (oder halt auch Kosinus) ausdrücken kann.
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stereo
Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402
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| stereo Verfasst am: 07. Jun 2009 13:08 Titel: |
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Super, jeder trägt was bei 
Aber, ich würde trotzdem so nicht argumentieren. Weil wer sagt denn 100% dass der Freie Fall nicht dem Kosinus approxiomiert (siehe Taylor)? Ich denke es zwar eher nicht, aber solche Aussagen sollte man schon sauber und korrekt begründen.
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 07. Jun 2009 13:13 Titel: |
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kann man den überhaupt 100% sagen ,dass es sich
bei dem fallenden flummi um einen freien fall handelt...?
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stereo
Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402
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| stereo Verfasst am: 07. Jun 2009 13:15 Titel: |
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Um was denn sonst?
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wishmoep
Anmeldungsdatum: 07.09.2008
Beiträge: 1342
Wohnort: Düren, NRW
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| wishmoep Verfasst am: 07. Jun 2009 13:17 Titel: |
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An was denkst du denn anderes? Eine beschleunigte Bewegung gen Erdkern.
Was mich an der Erklärung meines Lehrers noch stört ist die Unbestimmtheit bzgl. der Kreisfrequenz, ob die halt konstant bleiben muss oder auch iwie abnehmen dürfte. Aber dann würden die Geschwindigkeitsfunktionen der Schwingung ja noch viel... komplizierter werden, wenn omega von t abhinge.
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 07. Jun 2009 13:25 Titel: |
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ok also sollte ich nur die beiden argumente
verwenden:
1. Die Kraft ist nicht proportional zur Auslenkung
2. Die Periodendauer ist von der Masse unabhängig
?
aber eines habe ich immer noch nicht ganz verstanden...
also auf den flummi wirkt doch die gewichtskraft
man sieht also ,dass die kraft die auf den flummi wikt, sowohl von
dem ortsfaktor als auch von der masse abhängig ist.
der ortsfaktor ist ja konstant mit 
aber wenn man nun die masse verändert dann ändert sich doch auch
die kraft die auf den flummi wirkt. Somit kann man doch nicht sagen,dass
die wirkende kraft konstant ist. und woher weiss man dann das die wirkende kraft nicht proportional zur auslenkung ist...?
es wäre sehr nett wenn mir das nochmal jemand erklären könnte.
vielen lieben dank
Zuletzt bearbeitet von Ricky am 07. Jun 2009 13:31, insgesamt 2-mal bearbeitet |
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stereo
Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402
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| stereo Verfasst am: 07. Jun 2009 13:29 Titel: |
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| Ricky hat Folgendes geschrieben: |
2. Die Periodendauer ist nicht von der Masse unabhängig |
Also ist sie von der Masse abhängig? 
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 07. Jun 2009 13:32 Titel: |
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| stereo hat Folgendes geschrieben: | | Ricky hat Folgendes geschrieben: |
2. Die Periodendauer ist nicht von der Masse unabhängig |
Also ist sie von der Masse abhängig? |
sorry, 
ich hatte mich verschrieben, habe es aber schon korrigiert.
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 07. Jun 2009 13:35 Titel: |
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| Ricky hat Folgendes geschrieben: | ok also sollte ich nur die beiden argumente
verwenden:
1. Die Kraft ist nicht proportional zur Auslenkung
2. Die Periodendauer ist von der Masse unabhängig
?
aber eines habe ich immer noch nicht ganz verstanden...
also auf den flummi wirkt doch die gewichtskraft
man sieht also ,dass die kraft die auf den flummi wikt, sowohl von
dem ortsfaktor als auch von der masse abhängig ist.
der ortsfaktor ist ja konstant mit
aber wenn man nun die masse verändert dann ändert sich doch auch
die kraft die auf den flummi wirkt. Somit kann man doch nicht sagen,dass
die wirkende kraft konstant ist. und woher weiss man dann das die wirkende kraft nicht proportional zur auslenkung ist...?
es wäre sehr nett wenn mir das nochmal jemand erklären könnte.
vielen lieben dank |
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stereo
Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402
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| stereo Verfasst am: 07. Jun 2009 13:48 Titel: |
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Ich verstehe nicht was du damit sagen willst. Wo ist denn hier dein Problem?
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 07. Jun 2009 14:43 Titel: |
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ja also ich meine folgendes:
wenn man nun eine versuchsreihe einer harmonische schwingung eines federpendels betrachtet. Dann kann man in einer tabelle
die masse , die auslenkung, die kraft und die federkonstante
eintragen. man sieht dann ,dass die kraft proportional zur auslenkung
ist.
und nun stelle ich mir die gleiche versuchreihe beim flummi vor.
man nimmt also flummis unterschiedlicher massen und erstellt
wieder eine tabelle. in dieser trägt man die masse ein, die auslenkung
und die kraft.
kann es dann nicht sein, dass die kraft ebenfalls proportional zur auslenkung ist...?
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 07. Jun 2009 15:25 Titel: |
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vielleicht ist ein beispiel besser ,sodass man versteht was
ich meine, also:
gegeben seien 3 flummis unterschiedlicher massen.
flummi nr. 1 - 50 g
flummi nr. 2 - 100 g
flummi nr. 3 - 200 g
dazu habe ich dann mal eine tabelle als versuchsreihe aufgestellt:
| Beschreibung: |
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| Dateigröße: |
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| Angeschaut: |
2773 mal |
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stereo
Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402
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| stereo Verfasst am: 07. Jun 2009 15:30 Titel: |
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Langsam glaub ich du liest meine Narichten nicht richtig durch. Wenn du eine Versuchsdurchführung mit dem Flummi machst, siehst du:
Die Kraft ist proportional zur Masse. Die Auslenkung ist bei gleichen Anfangsbedingungen (s0 , v0) konstant. Warum? Die Geschwindigkeit ist nur von der Beschleunigung abhängig. Diese ist Konstant! a = -g
a = -g
v = -g*t + v0
s = -(g/2) * t^2 + v0*t + s0
Hier hast du nochmal die 3 Formeln für den freien Fall von der Starthöhe s0 bis Boden s=0.
Es steht so ziemlich alles hier drin in dem Thread. Das Problem muss nur durch deinen Kopf mal gehen, es nützt dir nichts wenn wir dir alles beantworten, auf einige Fragen kann man selber kommen - dauert halt vllt eine Weile. Aber wenn man das nicht versteht kann man die Zusammenhänge nicht auf andere Probleme erweitern.
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Planck
Gast
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| Planck Verfasst am: 07. Jun 2009 15:33 Titel: |
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Die Rückstellkraft beim Fadenpendel ist F=mg*sin(a) und mit der kleinwinkelnäherung F=mg*a. Damit ist die Rüclstellkraft proportional zur Auslenkung a.
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 07. Jun 2009 15:40 Titel: |
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ok. ich habe darüber nochmal nachgedacht.
ich glaube mein fehler lag darin die messergebnisse
miteinander zu vergleichen ,bei dem von einem zum anderen
flummi sowohl die masse als die auslenkung verdoppelt wurde.
und das ist falsch oder?
denn um zu überprüfen,ob die auslenkung proportional zur kraft ist,
müssen die anfangsbedingungen die gleichen sein.
sprich ,die masse muss gleichbleiben und man darf nur die auslenkung variieren. und somit sieht man,dass die kraft konstant bleibt.
wie z.B. bei diesen beiden messreihen.
stimmt das nun so?
| Beschreibung: |
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| Angeschaut: |
2757 mal |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 07. Jun 2009 15:43 Titel: |
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| Ricky hat Folgendes geschrieben: | | ok. ich habe darüber nochmal nachgedacht. |
Auch über die Bezeichnug der ersten Spalte?
mfG F
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 07. Jun 2009 15:48 Titel: |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | | Ricky hat Folgendes geschrieben: | | ok. ich habe darüber nochmal nachgedacht. |
Auch über die Bezeichnug der ersten Spalte?
mfG F |
ja ok du meinst bestimmt,das es masse heißen müsste,richtig?
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stereo
Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402
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| stereo Verfasst am: 07. Jun 2009 15:49 Titel: |
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Also ich weiß nicht warum du das so umständlich machen willst.
F=m*a=(-m*g) (Rücktreibende Kraft!!)
Das sagt doch schon alles. Der Kraft ist es doch völlig egal wie hoch du den Flummi hälst. Sie sagt dir: ich bin -m*g!
Wie deine Tabelle aussieht hab ich dir schon oben beschrieben.
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 07. Jun 2009 15:54 Titel: |
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ja ok also stimmt es doch was ich geschrieben habe,oder?
um also zu überprüfen,ob die auslenkung proportional zur kraft ist,
müssen die anfangsbedingungen die gleichen sein.
sprich ,die masse muss gleichbleiben und man darf nur die auslenkung variieren. und somit sieht man,dass die kraft konstant bleibt.
wie z.B. bei diesen beiden messreihen.
stimmt das nun so?
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 07. Jun 2009 15:59 Titel: |
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| stereo hat Folgendes geschrieben: | | Also ich weiß nicht warum du das so umständlich machen willst. |
OT Ist Dir auch schonmal der Gedanke an so eine Art Bezahlfernsehen mit Zeilenhonorar o.ä. gekommen? Grob gesagt: Was nichts kostet, ist auch nichts wert? 
mfG F
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 07. Jun 2009 16:14 Titel: |
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| Ricky hat Folgendes geschrieben: | ja ok also stimmt es doch was ich geschrieben habe,oder?
um also zu überprüfen,ob die auslenkung proportional zur kraft ist,
müssen die anfangsbedingungen die gleichen sein.
sprich ,die masse muss gleichbleiben und man darf nur die auslenkung variieren. und somit sieht man,dass die kraft konstant bleibt.
wie z.B. bei diesen beiden messreihen.
stimmt das nun so?
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stimmt das nun so...
wäre wirklich toll ,wenn jemand dazu nochmal stellung beziehen könnte.
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 07. Jun 2009 18:52 Titel: |
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und dann noch eine frage dazu ,dass die periodendauer
unabhängig von der masse ist.
also wenn man sich das geschwindigkeit - zeit - gesetz
betrachtet sieht man ja schon ,dass die fallgeschwindigkeit
nur von der fallbeschleunigung abhängt:
=-g*t+v0)
wenn man jedoch das weg - zeit - gesetz umgestellt nach
der zeit betrachtet, dann könnte man meinen ,dass die
benötigte zeit auch von der höhe also auslenkung abhängt, denn:
also ist doch da irgendwie ein widerspruch,oder
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 07. Jun 2009 19:47 Titel: |
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kann mir dabei bitte nochmal jemand helfen?
wäre wirklich sehr nett....
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stereo
Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402
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| stereo Verfasst am: 07. Jun 2009 23:14 Titel: |
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Deine Tabelle stimmt.
Wieso ist das ein Widerspruch? Wenn du einen Apfel aus 10m Höhe fallen lässt, dann dauert dass doch länger als wenn er von einem Meter aus fällt.
Deswegen verringert sich doch die Periodendauer, denn wenn Energieumwandlung (Verformung, Wärme) stattfindet, verringert sich die Maximale Höhe, deswegen wird die Zeit geringer.
Wie gesagt, es steht alles da.
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 08. Jun 2009 14:52 Titel: |
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ok vielen lieben dank. 
nur nochmal um zu sehen, ob ich es richtig verstanden habe.
so könnte man also folgende periodendauer und geschwindigkeit
berechnen :
ein flummi mit der Masse  wird in einer höhe von  über dem Boden losgelassen.
Somit gilt für die Periodendauer :
und für die geschwindigkeit gilt :
und für einen flummi mit der Masse welcher in einer höhe von  über dem Boden losgelassen wird gilt somit für die Periodendauer :
und für die geschwindigkeit gilt :
ist das so richtig...?
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Ricky
Anmeldungsdatum: 16.01.2009
Beiträge: 1000
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| Ricky Verfasst am: 08. Jun 2009 19:20 Titel: |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 08. Jun 2009 20:37 Titel: |
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| Ricky hat Folgendes geschrieben: | | [...] ob ich es richtig verstanden habe [....] ein flummi mit der Masse wird in einer höhe von über dem Boden losgelassen. |
Womit auch diese Frage beantwortet sein dürfte.
mfG F
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stereo
Anmeldungsdatum: 27.10.2008
Beiträge: 402
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| stereo Verfasst am: 08. Jun 2009 22:15 Titel: |
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| Ricky hat Folgendes geschrieben: |
Somit gilt für die Periodendauer :
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Solang braucht der Flummi um von der Ausgangshöhe h auf den Boden zu fallen.
Und warum setzt du 2 verschiedene Massen für 2 verschieden Höhen ein? Was soll man da sehen?
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