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nrademacher
Anmeldungsdatum: 02.02.2011
Beiträge: 2
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 nrademacher Verfasst am: 02. Feb 2011 12:40 Titel: Geschwindigkeit v kurz vor Auftreffen auf eine Feder |
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Hallo zusammen,
verstehe eine Aufgabe nicht so gut. Gegeben sind:
- ein Stück Käse mit der Masse m = 100 g
- eine entspannte Feder mit der Federkonstanten k = 2,5 N/cm
- die Strecke x = 5 cm, die das Stück Käse die Feder durch die Gewichtskraft zusammendrückt
Gesucht ist die Geschwindigkeit v des Käses, kurz bevor auf die Feder auftrifft.
Dachte, dass man W = 1/2 m v^2 mit der Arbeit, die an der Feder verrichtet wird ( W = 1/2 k x^2 ) gleichsetzen muss. Allerdings kommt dann nicht der Wert der Musterlösung ( v = 2,30 m/s ) raus. Leider stehen bei der Lösung keine weiteren Erklärungen.
Vielleicht kann mir ja einer von euch helfen!
Vielen Dank! |
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 02. Feb 2011 16:19 Titel: |
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Hast du auch alle Größen in SI-Einheiten eingesetzt? |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 02. Feb 2011 17:07 Titel: |
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Hi,
wie ist denn die Fragestellung zu verstehen?
Ist das die Originalfragestellung?
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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) |
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nrademacher
Anmeldungsdatum: 02.02.2011
Beiträge: 2
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| nrademacher Verfasst am: 02. Feb 2011 17:26 Titel: |
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Eigentlich hat die Aufgabe drei Teile:
a) Wie groß ist die Arbeit, die während des Zusammendrückens durch die auf den Käse wirkende Gravitationskraft verrichtet wird?
b) Wie groß ist die Arbeit, die an der Feder verrichtet wird?
c) Wie groß ist die Geschwindigkeit des Käses, kurz bevor er auf die Feder auftrifft?
Für a) kommt raus W = m g h = 4,91 * 10^-2 J
Für b) kommt raus W = 31,25 * 10^-2 J
Mit SI-Einheiten habe ich gerechnet, ich komme halt immer auf 2,5 m/s – möglich, dass die Musterlösung falsch ist? |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 02. Feb 2011 18:31 Titel: |
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Hi,
a) Die Arbeit, mit der die Feder zusammengedrückt wird entspricht dem Betrag um das Stück Käse auf eine Höhe von 0,05m zu heben.
b) Die Arbeit einer Feder berechnet sich so.
^2}{2})
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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| planck1858 Verfasst am: 02. Feb 2011 18:37 Titel: |
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Die letzte Aufgabe verstehe ich jedoch immer noch nicht!
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 02. Feb 2011 18:46 Titel: Re: Geschwindigkeit v kurz vor Auftreffen auf eine Feder |
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| nrademacher hat Folgendes geschrieben: | | Dachte, dass man W = 1/2 m v^2 mit der Arbeit, die an der Feder verrichtet wird ( W = 1/2 k x^2 ) gleichsetzen |
Eventuell ist die potentielle Energie der Masse beim Berührungspunkt gegenüber dem tiefsten Punkt zu berücksichtigen? Wäre bei mir  |
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poster
Gast
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| poster Verfasst am: 02. Feb 2011 19:32 Titel: |
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Wie kommst du darauf? |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 02. Feb 2011 19:34 Titel: |
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Skizze, oberer und unterer Punkt, Energiebeiträge. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 02. Feb 2011 19:55 Titel: |
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Wie soll das genau aussehen?
Welche zwei Höhen nimmst du denn?
Die Höhe, die die Kugel erreicht und die Höhe, wenn die Feder eingespannt ist?
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reneb1804
Anmeldungsdatum: 18.02.2010
Beiträge: 15
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| reneb1804 Verfasst am: 02. Feb 2011 20:04 Titel: |
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Die Höhe beim ein bzw. ausfahren der Feder sollte mit berücksichtigt werden viele Aufgabenstellungen ignorieren das häufig. Anhand ist eine kleine Skizze:
Skizze |
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 02. Feb 2011 20:09 Titel: |
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Das h in der Skizze von reneb soll wohl x heißen!
Ich erhalte übrigens genau 2,295 m/s, also ist die Musterlösung richtig. |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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| planck1858 Verfasst am: 02. Feb 2011 20:14 Titel: |
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@Packo,
könntest du das einmal vorrechnen, denn ich komme immer auf einen anderen Wert, der etwas höher ist.
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 03. Feb 2011 08:51 Titel: |
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Extra für dich lieber Planck:
m = 0,1 kg
k = 250 N/m
x = 0,05 m
Kurz vor dem Aufschlag hat der Käse die mechanische Energie
Diese Energie drückt die Feder um x zusammen.
also 
daher
v=2,3 m/s wie in der Musterlösung |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
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| planck1858 Verfasst am: 03. Feb 2011 08:53 Titel: |
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Danke schön lieber Packo. 
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 03. Feb 2011 10:44 Titel: |
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Auch von mir! 
(Hatte bei den 2,4 m/s oben eine Stümperei drin!) |
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