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Frequenz eines Pendels berechnen
 
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nonameman 201



Anmeldungsdatum: 29.05.2010
Beiträge: 5

Beitrag nonameman 201 Verfasst am: 29. Mai 2010 14:23    Titel: Frequenz eines Pendels berechnen Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo
Ich brauche Hilfe bei einer Aufgabe:
Wie kann ich die Frequenz von einem Pendel berechnen, wenn ich die Periodendauer und Masse gegeben habe?
Und wie kann ich die maximale Geschwindigkeit berechnen?
Wie kann ich die Energie berechnen? Und warum ist sie von der Masse unabhängig?

Meine Ideen:
Ich habe keine Ahnung wie irgendetwas davon geht, ich weiß noch nicht einmal die genauen bezeichnungen, außer T=Periodendauer! Ich muss bei Null anfangen!


Es ist wirklich dringend!!! Hilfe Hilfe Hilfe Hilfe
planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
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Beitrag planck1858 Verfasst am: 29. Mai 2010 17:02    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

also die Energie kannst du bei einem Pendel mit dem Energieerhaltungssatz bestimmen.

Im Nullpunkt ist die potenzielle Energie gleich Null, die kinetische Energie dafür am größten. Am höchsten Punkt ist die potenzielle Energie am größten und die kinetische Energie gleich Null.

_________________
Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)

"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman)
nonameman 201



Anmeldungsdatum: 29.05.2010
Beiträge: 5

Beitrag nonameman 201 Verfasst am: 29. Mai 2010 18:41    Titel: Antworten mit Zitat

ja das weiß ich aber wie kann ich das dann berechenen, wenn ich eine Wertetabelle Masse und Periodendauer habe?
Und was ist mit meinen anderen Fragen?
para
Moderator


Anmeldungsdatum: 02.10.2004
Beiträge: 2874
Wohnort: Dresden

Beitrag para Verfasst am: 29. Mai 2010 19:34    Titel: Re: Frequenz berechenen Antworten mit Zitat

nonameman 201 hat Folgendes geschrieben:
Wie kann ich die Frequenz von einem Pendel berechnen, wenn ich die Periodendauer und Masse gegeben habe?

Die Frequenz ist der Kehrwert der Periodendauer.

nonameman 201 hat Folgendes geschrieben:
Und wie kann ich die maximale Geschwindigkeit berechnen?
Wie kann ich die Energie berechnen? Und warum ist sie von der Masse unabhängig?

Den Hinweis mit der Energieerhaltung und der Betrachtung von potentieller und kinetischer Energie hast du ja schon bekommen. Woran hängt es denn noch?
Die Geschwindigkeit ist übrigens von der Masse unabhängig, die Energie hingegen nicht.

_________________
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nonameman 201



Anmeldungsdatum: 29.05.2010
Beiträge: 5

Beitrag nonameman 201 Verfasst am: 29. Mai 2010 19:49    Titel: Antworten mit Zitat

also ist Frequens = 1/T oder was?

es hängt an allem, ich weiß gar nichts!
para
Moderator


Anmeldungsdatum: 02.10.2004
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Beitrag para Verfasst am: 29. Mai 2010 19:59    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, f=1/T.
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planck1858



Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw

Beitrag planck1858 Verfasst am: 30. Mai 2010 10:59    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn du die kinetische mit der potenziellen Energie gleichsetzt, dann wirst du merken, dass sich die Masse heraus kürtzt.
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nonameman 201



Anmeldungsdatum: 29.05.2010
Beiträge: 5

Beitrag nonameman 201 Verfasst am: 30. Mai 2010 11:40    Titel: Antworten mit Zitat

ja, aber wie kann ich die kinetische Energie ausrechenen?
TomS
Moderator


Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 17896

Beitrag TomS Verfasst am: 30. Mai 2010 11:45    Titel: Antworten mit Zitat

mal anders herum gefragt, was weißt du denn über das Pendel?
_________________
Niels Bohr brainwashed a whole generation of theorists into thinking that the job (interpreting quantum theory) was done 50 years ago.
nonameman 201



Anmeldungsdatum: 29.05.2010
Beiträge: 5

Beitrag nonameman 201 Verfasst am: 30. Mai 2010 11:57    Titel: Antworten mit Zitat

ich selber weiß nichts! Big Laugh

also, ich habe eine Wertetabelle eines Pendels gegeben, mit der Masse m und derPeriodendauer T !

Und die Anfangsauslenkung !

Und jetztsoll ich dieEnergieberechenen die im Schwingungsvorgang steckt!
Flennic



Anmeldungsdatum: 25.05.2010
Beiträge: 16

Beitrag Flennic Verfasst am: 30. Mai 2010 13:00    Titel: Antworten mit Zitat

Wir haben die Energieformel in der Schule mal hergeleitet, ich möchte die jetzt nicht groß erklären, hier die Herleitung:



1) Vielleicht noch 1-2 Worte dazu:


2) k war die Federkonstante oder so, kürzt sich eh weg.

3) Von der vorletzten in die letzte Zeile:
(siehe Einheitskreis, o.ä.)

4) Man sieht, die Energie ist nicht von der Zeit abhängig (klar, geschlossenes System).

5) Reibung und Luftwiderstand nicht berücksichtigt.

Zitat:
Wie kann ich die Frequenz von einem Pendel berechnen, wenn ich die Periodendauer und Masse gegeben habe?




Zitat:
Und wie kann ich die maximale Geschwindigkeit berechnen?


Die maximale Geschwindigkeit hast du im Nullpunkt, also gilt dort, dass die gesamte Energie gleich mit der kinetischen ist. Also:

Nach v auflösen und einsetzen.

Zitat:
Wie kann ich die Energie berechnen? Und warum ist sie von der Masse unabhängig?


Sie ist von der Masse abhängig, eine 5 Tonnen Kugel besitzt mehr Energie wenn sie fällt, wie eine 5 Gramm Kugel, teste es doch aus =)

Was du vermutlich meinst: Wenn man im senkrechten freien Fall die kinetische Energie mit der potentiellen Energie gleichsetzt:



Dann kürzt sich die Masse raus.

Mit freundlichen Grüßen
Flennic[/quote]


Zuletzt bearbeitet von Flennic am 30. Mai 2010 13:26, insgesamt 5-mal bearbeitet
Flennic



Anmeldungsdatum: 25.05.2010
Beiträge: 16

Beitrag Flennic Verfasst am: 30. Mai 2010 13:03    Titel: Antworten mit Zitat

planck1885 hat Folgendes geschrieben:
Wenn du die kinetische mit der potenziellen Energie gleichsetzt, dann wirst du merken, dass sich die Masse heraus kürtzt.


Ich glaube, das geht hier beim Fadenpendel nicht, hat was mit dem Winkel oder so zu tun, hatten diese Diskussion auch mal in der Schule, ich bin mir aber recht sicher das man die Kinetische Energie im Nullpunkt nicht mit der Potentiellen Energie im Punkt der maximalen Elongation (Ausschlag) gleichsetzen darf.

Weil die Potentielle Enrgie ja nicht 100% wirkt, da die Kugel abgedriftet wird...

Auf jeden Fall war da was...
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 30. Mai 2010 13:07    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Ich glaube, das geht hier beim Fadenpendel nicht

Wenn die Bewegung reibungsfrei abläuft und kein zusätzlicher Freiheitsgrad der Bewegung möglich ist (z.B. Rotation der aufgehängten Masse um ihren Schwerpunkt, ...), dann führt kein Weg daran vorbei, dass E_kin=E_pot.

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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
Flennic



Anmeldungsdatum: 25.05.2010
Beiträge: 16

Beitrag Flennic Verfasst am: 30. Mai 2010 13:18    Titel: Antworten mit Zitat

schnudl hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
Ich glaube, das geht hier beim Fadenpendel nicht

Wenn die Bewegung reibungsfrei abläuft und kein zusätzlicher Freiheitsgrad der Bewegung möglich ist (z.B. Rotation der aufgehängten Masse um ihren Schwerpunkt, ...), dann führt kein Weg daran vorbei, dass E_kin=E_pot.


Ja, da hast du auf jeden Fall recht.

Nur es gab da einen Haken, dass man, wenn man z.B. die Geschwindigkeit ausrechnen will, dass nicht über das Gleichsetzen machen kann, weil die potentielle Energie ja um den Winkel da immer abgelenkt wird oder sowas, die Kugel fällt ja nicht gerade herunter, also ändert sich g (damit die resultierende Kraft...) und damit ist die potentielle Energie bei der maximalen Elongation nicht



und ich glaube hierbei dann der Winkel, bin mir aber nicht sicher:

Wenn bei 90° liegt, ich glaube dann geht das.


Ich weiss, meine Erklärung ist Mist, ich weiss nur, dass es so ist weil mein Lehrer mir damals den Kopf deswegen fast abgerissen hätte, weil ich das so gemacht habe. Zur Not einfach mal nachrechnen. Bin mir aber relativ sicher, dass das ganze mit dem Winkel da zu tun hat...


Zuletzt bearbeitet von Flennic am 30. Mai 2010 13:22, insgesamt einmal bearbeitet
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 30. Mai 2010 13:22    Titel: Antworten mit Zitat

Ging es nicht vielleicht darum, dass man bei größer werdenden Elongationen den Sinus nicht mehr durch sein Argument annähern kann?

Aber selbst hier gilt die Energieerhaltung...

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Flennic



Anmeldungsdatum: 25.05.2010
Beiträge: 16

Beitrag Flennic Verfasst am: 30. Mai 2010 13:24    Titel: Antworten mit Zitat

Habe oben nochmal editiert, guck da erstmal.

Für Sinus kleiner wie 15° gilt ja das Gesetz der kleinen Winkel (aber war glaube Bogenmaß, also vergessen wir das besser) und Sinus von 90° ist ja 1, also würde das bei 90° gehen (S richtig gewählt).
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