Masse an Spiralfeder

LPR · Gast

Meine Frage:
Eine Masse m = 120g hängt an einer senkrecht hängenden Spiralfeder (Federkonstante D =
27N/m) und wird zu Anfang um s0 = 5,0 cm aus der Ruhelage ausgelenkt. Die Bewegung wird von der Reibungskraft FR = -k*v gebremst, mit k = 48 kg/s.
Wie lange dauert es, bis sich die Masse der Ruhelage bis auf s1 = 0,50 cm angenähert hat?

Meine Ideen:
Ich habe leider keine Ahnung was zu tun ist und benötige dringend eine Musterlösung! Bin für jede Hilfe dankbar!

erkü · Anmeldungsdatum: 23.03.2008 Beiträge: 1414

So geht das !

LPR · Anmeldungsdatum: 20.11.2014 Beiträge: 4

Und das sagt mir genau was? Über ein paar Erklärungen und Lösungsansätze/Lösungswege wäre ich sehr dankbar :O

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

LPR · Anmeldungsdatum: 20.11.2014 Beiträge: 4

Die 0,50cm sind die Auslenung aus der Ruhelage; und der Gegenstand führt eine Pedelbewegung aus. So verstehe ich das zumindest, aber das war dann auch schon alles...

jumi · Gast

Das kann doch keine Spiralfeder sein.
Vielleicht handelt es sich um eine Blattfeder oder eine Schraubenfeder.

LPR · Anmeldungsdatum: 20.11.2014 Beiträge: 4

Das ist aber so in der Aufgabe geschrieben. Wenn man das jetzt so hinimmt hat man was zu tun?

LPR · Anmeldungsdatum: 20.11.2014 Beiträge: 4

Vielleicht ist die Auslenkung aus der Ruhelage auch nur die Auslenkung in Richtung der x-Achse? Das würde Sinn ergeben!

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Was spricht gegen eine (mit Masse) senkrecht schwingende Spiralfeder?

jumi · Gast

@franz,
die von dir im Link angegebene Feder ist nach einer Schraubenlinie geformt. (siehe Geometrie).
Eine solche Feder heißt daher Schraubenfeder.
Typische Spiralfedern findet man bei der Unruh in Uhrwerken.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Schön.

Der Schüler weiß jetzt also, daß es unterschiedliche Arten von Federn gibt, die natürlich auch, wenn es drauf ankommt, spezielle und eindeutige Bezeichnungen haben; is ja nicht verkehrt!

Daraufhin guckt sich Fragesteller mal neugierig im Alltag um - im Baumarkt, im Gemüseladen, beim Nudelregal, zu Küchentechnik, onlinehandel oder im Elektrogeschäft - und muß feststellen (Überraschung!), daß es damit durcheinander geht wie Kraut und Rüben. Massenhaft werden Dinge als "Spiralen" oder sogar "Spiralfedern" bezeichnet, die doch jetzt irgendwie "schraubig" heißen müßten.

Natürlich wäre mehr begriffliche Klarheit im Unterricht wünschenswert, doch die paar wenigen Physikstunden finden nicht in einem Labor auf dem Mars statt und selbst der eifrigste Lehrer hat vermutlich schlechte Karten gegen das Rüberschwappen der Alltagssprache. Und: Kriegt der Schüler überhaupt in nennenswertem Umfang andere als Schraubenfedern zu sehen, werden überhaupt Drehschwingungen behandelt?

Zusammen mit den allgemeinen Gesichtspunkten geht der Text (Masse hängt, Feder hängt, Federkonstante, Längenvariable) meines Erachtens ganz stark Richtung Schraubenfeder, vulgo Spiralfeder. Natürlich kann der Fragesteller eine Klärung versuchen; schadet vielleicht garnicht (für beide Seiten). Es wäre auch ausreichend, den Begriff "Schraubenfeder" in der Lösung zu notieren, sozusagen gerichtsfest. f.

Apropos Lösung smile