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Nachricht |
Skyfall91
Anmeldungsdatum: 02.02.2013
Beiträge: 8
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 Skyfall91 Verfasst am: 02. Feb 2013 13:37 Titel: Resonanz (Wagen zwischen 2 Federn) |
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Hi Leute, ich habe folgende Aufgabe vor mir:
http://s1.directupload.net/file/d/3154/6ccjx692_jpg.htm
Ich habe sie aufgrund der Skizze zum besseren Verständniss abfotografiert.
Bei Aufgabe a) wäre mein Ansatz nun F=-D*s, diesen nach D umgestellt.
Jetzt weiß ich allerdings nicht ob das schon meine gesamte Richtgröße D ist oder nur ein Teil? Falls es schon die gesamte ist hätte ich es in die formel T=2*pi*sqrt(m/D) eingesetzt. Aus dem gewonnenen Wert kann ich ja die frequenz mit f=1/T errechnen.
Soweit ich nun weiß gibt es ja Resonanz wenn die Erregerfrequenz und die Eigenfrequenz gleich sind. Ist die errechnete Frequenz jetzt schon die Lösung oder muss ich noch etwas beachten?
Danke im Vorraus
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 02. Feb 2013 14:06 Titel: |
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Deine Rechnung stimmt leider nicht.
Wie groß ist denn dein errechnetes D ?
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Skyfall91
Anmeldungsdatum: 02.02.2013
Beiträge: 8
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| Skyfall91 Verfasst am: 02. Feb 2013 14:20 Titel: |
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habe mir schon gedacht das ich da irgendeinen Denkfehler habe. D wäre bei meiner Rechnung 37,5. Ich wäre auf jedenfall für eine möglichst ausführliche Erklärung dankbar 
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 02. Feb 2013 14:29 Titel: |
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Um zu verstehen, musst du den Körper freischneiden.
Nehmen wir an, es handle sich um zwei Zugfedern. (Druckfedern ergeben das gleiche Ergebnis).
In der Ruhelage wirkt auf den Körper F nach links und F nach rechts. Insgesamt also keine Kraft.
Jetzt denke dir den Körper um x nach rechts verschoben.
Welche Kraft wirkt jetzt nach links? Welche nach rechts? Welche Kraft insgesamt?
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Skyfall91
Anmeldungsdatum: 02.02.2013
Beiträge: 8
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| Skyfall91 Verfasst am: 02. Feb 2013 14:53 Titel: |
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Also in der Aufgabe wird er ja durch die Kraft F=7,5N ausgelenkt. Ich denke diese Kraft wirkt dann auch dementsprechend nach links, nach rechts keine Kraft und insgesamt ebenfalls die 7,5N nach links oder?
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 02. Feb 2013 15:10 Titel: |
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Ich glaube, du verstehst die Kräfteverhältnisse noch immer nicht.
Nimm an wir zählen die Koordinate x positiv nach rechts und der Körper wird durch eine äußere Kraft F = 7,5 N nach rechts ausgelenkt.
Dann wirken auf den Körper:
1) Nach rechts F
2) nach links eine Federkraft FL.
3) nach rechts eine Federkraft FR.
Wie groß sind diese 3 Kräfte?
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 02. Feb 2013 19:13 Titel: |
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Hi !
Die nach dem Bild "in Serie" liegenden Federn sind mechanisch parallel geschaltet.
(s. Attachment)
| Beschreibung: |
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Download |
| Dateiname: |
wagen_1.jpg |
| Dateigröße: |
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| Heruntergeladen: |
893 mal |
_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk:
Zuletzt bearbeitet von erkü am 02. Feb 2013 21:03, insgesamt einmal bearbeitet |
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 02. Feb 2013 19:47 Titel: |
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| erkü hat Folgendes geschrieben: | | Die nach dem Bild "in Serie" liegenden Federn sind mechanisch parallel geschaltet. |
Es geht hier darum, die Aufgabe zu verstehen und nicht nur irgendwelche Behauptungen aufzustellen.
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 02. Feb 2013 20:51 Titel: |
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Meine Behauptung ist Folgerung und bildliche Darstellung von
| Packo hat Folgendes geschrieben: | ...
Nimm an wir zählen die Koordinate x positiv nach rechts und der Körper wird durch eine äußere Kraft F = 7,5 N nach rechts ausgelenkt.
Dann wirken auf den Körper:
1) Nach rechts F
2) nach links eine Federkraft FL.
3) nach rechts eine Federkraft FR.
Wie groß sind diese 3 Kräfte? |
und soll dem Fragesteller die richtige Spur weisen.
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Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 03. Feb 2013 08:34 Titel: |
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Skyfall,
nachdem erkü ein ganz falsches Bild eingefügt hat, will ich dir jetzt zeigen, wie man die Aufgabe löst.
Die Federn ziehen links und rechts vom Wagen (und sind nicht parallel angeordnet!).
In der Ruhelage ziehe die Kraft FL nach links und FR nach rechts. Beide Kräfte sind gleich groß.
Wird der Körper nun durch eine zusätzliche Kraft F um x nach rechts verschoben, so wirken:
FL + D*x nach links
F + FR - D*x nach rechts.
Insgesamt also F = -2*D*x. Dies ist die sogenannte Rückstellkraft. Sie wirkt immer in Richtung zur Ruhestellung.
Es gilt der Satz: Falls auf einen Körper eine Rückstellkraft wirkt, die proportional der Auslenkung ist, so führt der Körper eine harmonische Schwingung aus.
mit
Resonanz tritt auf falls eine Erregerkraft die gleiche Frequenz hat.
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 03. Feb 2013 11:38 Titel: |
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| Packo hat Folgendes geschrieben: | Skyfall,
nachdem erkü ein ganz falsches Bild eingefügt hat, will ich dir jetzt zeigen, wie man die Aufgabe löst.
Die Federn ziehen links und rechts vom Wagen (und sind nicht parallel angeordnet!).
...
mit
...
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Federn angeblich nicht parallel, aber Addition der Federsteifigkeiten !
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Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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Skyfall91
Anmeldungsdatum: 02.02.2013
Beiträge: 8
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| Skyfall91 Verfasst am: 03. Feb 2013 14:15 Titel: |
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Danke für die Hilfe schonmal,
Ich habe allerdings noch ein Problem mit dem Verständniss. Bei dem Ansatz zur harm. Schwingung; was ist denn der vordere Teil (m * zweite Ableitung von x)? Ist das die zuästzliche Kraft die meinen Wagen auslenkt?
Falls das so ist, wie baue ich dann die formel mit omega² ein? Mir fehlt ja die Richtgröße D und omega habe ich auch nicht.
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inertia
Gast
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| inertia Verfasst am: 03. Feb 2013 14:47 Titel: |
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Resonans eines Federpendels
physikerboard.de/topic,6486,-federpendel,-berechnung-von-federkonstante-d-und-frequenz-f.html
D = Ersatzfederkonstente
physikerboard.de/topic,15855,-federpendel.html
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 03. Feb 2013 15:15 Titel: |
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| Skyfall91 hat Folgendes geschrieben: | Danke für die Hilfe schonmal,
Ich habe allerdings noch ein Problem mit dem Verständniss. Bei dem Ansatz zur harm. Schwingung; was ist denn der vordere Teil (m * zweite Ableitung von x)? Ist das die zuästzliche Kraft die meinen Wagen auslenkt? |
Nein !
 ist die Beschleunigung, die der Wagen aufgrund der äußeren Kräfte erfährt.
| Skyfall91 hat Folgendes geschrieben: | | Falls das so ist, wie baue ich dann die formel mit omega² ein? Mir fehlt ja die Richtgröße D und omega habe ich auch nicht. |
Wie bitte ? Die Richtgröße ist aufgrund der Angaben berechenbar !
Hier
})
Und dann ist auch  berechenbar !
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Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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Skyfall91
Anmeldungsdatum: 02.02.2013
Beiträge: 8
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| Skyfall91 Verfasst am: 03. Feb 2013 16:39 Titel: |
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Ok, also ich habe erst gedacht die Rückstellkraft ist nicht das selbe wie die gegebene auslenkende Kraft.
Ich habe das ganze jetzt mal durchgerechnet:
Erst D ausgerechnet, dann omega und am Ende die Frequenz und bin auf 2,18Hz gekommen. Könnt ihr das bestätigen?
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