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Waschbär11
Gast
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 Waschbär11 Verfasst am: 25. März 2015 19:15 Titel: Spannenergie - Energieumwandlung |
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Meine Frage:
Folgende Aufgabe macht mir kleine Probleme!
In einem Rohr ist unten eine Feder befestigt [D=30 N/m]. Die Oberkante der Feder befindet sich im entspannten Zustand 30cm über dem Boden des Rohres. Nun wird mit einer Kugel der Masse 500g die Feder auf 5cm zusammengedrückt.
A.) Mit welcher Geschwindigkeit verläßt die Kugel die Feder? Welche Steighöhe erreicht die Kugel? (ohne Luftreibung)
Meine Ideen:
Ich dachte daran erstmal ESpann heraus zu bekommen, da diese die einzige Energieform ist, welche im Moment gegeben ist. Also ganz einfach erst mal Formel ausfüllen! Jedoch taucht da schon das erste Problem auf. Soll ich 1/2*30*(0.25²) oder 1/2*30*(0,05)² nutzen? Also.. was wird für s eingesetzt? Die 25cm welche die Feder zusammen gedrückt ist, oder die 5cm welche die Feder nun beträgt? Die 25cm machten für mich mehr Sinn, also habe ich damit weiter gerechnet.
So kommen 0.9375J für Espann raus! Hier gilt ja Espann = Eges. Nun muss ich schätze ich mal ESpann null setzen damit ich Epot+Ekin = 0.9375J nutzen kann, um Ekin heraus zu bekommen. Doch kommt nun wieder ein Problem muss ich für m*g*h = 0,5*10*0,25? Also ist H in diesem Fall 0,25? Oder 0,05?
Hab einfach mit 0,25 gerechnet, und da kommt dann 1,25J raus, was jedoch höher ist als die 0,9375 welche bei Espann am Anfang raus kam. Bin verwirrt und brauch Hilfe :C |
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Midna
Anmeldungsdatum: 28.01.2014
Beiträge: 25
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| Midna Verfasst am: 27. März 2015 00:09 Titel: Re: Spannenergie - Energieumwandlung |
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| Waschbär11 hat Folgendes geschrieben: | | Soll ich 1/2*30*(0.25²) oder 1/2*30*(0,05)² nutzen? |
Versuche, das einmal in Gedanken für Dich herauszufinden. Die potenzielle Energie ist im entspannten Zustand null und wird um so größer, je stärker die Feder zusammengedrückt wird. Angenommen, Dein zweiter Lösungsvorschlag wäre richtig, dann wäre die potenzielle Energie bei 10 cm größer als bei 5 cm, was natürlich nicht sein kann. Es geht hier tatsächlich um die Differenz, um die die Feder relativ zum entspannten Zustand zusammengedrückt wurde, also
^2)
| Waschbär11 hat Folgendes geschrieben: | | Die 25cm machten für mich mehr Sinn, also habe ich damit weiter gerechnet. |
Okay.
| Waschbär11 hat Folgendes geschrieben: | | So kommen 0.9375J für Espann raus! Hier gilt ja Espann = Eges. Nun muss ich schätze ich mal ESpann null setzen damit ich Epot+Ekin = 0.9375J nutzen kann, um Ekin heraus zu bekommen. Doch kommt nun wieder ein Problem muss ich für m*g*h = 0,5*10*0,25? Also ist H in diesem Fall 0,25? Oder 0,05? |
Die Spannenergie ist eine potenzielle Energie. Sie ist die potenzielle Energie Deiner Feder, eine Unterscheidung zwischen  und  ist also überflüssig. Sobald die Feder wieder im entspannten Zustand ist, ist die gesamte Energie von 0,94 J wegen der Energieerhaltung in kinetische Energie umgewandelt, das heißt, jetzt ist die kinetische Energie der Masse
Damit kannst Du die Geschwindigkeit berechnen.
Die Formel  brauchst Du nur für die zweite Aufgabe. |
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gästle
Gast
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| gästle Verfasst am: 27. März 2015 07:19 Titel: Re: Spannenergie - Energieumwandlung |
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| Midna hat Folgendes geschrieben: |
Die Spannenergie ist eine potenzielle Energie. Sie ist die potenzielle Energie Deiner Feder, eine Unterscheidung zwischen und ist also überflüssig. Sobald die Feder wieder im entspannten Zustand ist, ist die gesamte Energie von 0,94 J wegen der Energieerhaltung in kinetische Energie umgewandelt, das heißt, jetzt ist die kinetische Energie der Masse
Damit kannst Du die Geschwindigkeit berechnen.
Die Formel brauchst Du nur für die zweite Aufgabe. |
Hi,
bin nicht der Threadersteller, aber hab auch ne Frage dazu.
Warum kann ich die Hubenergie vom zusammengedrückten Zustand in den entspannten Zustand weglassen?
Die Kugel wird doch angehoben. |
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Ich
Anmeldungsdatum: 11.05.2006
Beiträge: 913
Wohnort: Mintraching
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| Ich Verfasst am: 27. März 2015 09:28 Titel: Re: Spannenergie - Energieumwandlung |
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| Midna hat Folgendes geschrieben: |
Die Spannenergie ist eine potenzielle Energie. Sie ist die potenzielle Energie Deiner Feder, eine Unterscheidung zwischen und ist also überflüssig. Sobald die Feder wieder im entspannten Zustand ist, ist die gesamte Energie von 0,94 J wegen der Energieerhaltung in kinetische Energie umgewandelt, das heißt, jetzt ist die kinetische Energie der Masse
Damit kannst Du die Geschwindigkeit berechnen.
Die Formel brauchst Du nur für die zweite Aufgabe. |
Das entspricht nicht der Aufgabenstellung. Das Rohr steht senkrecht, die potentielle Energie ist demnach die Summe aus Spannenergie und gravitativer potentieller Energie.
Was allerdings dazu führt, dass die Kugel die Feder nie verlässt. |
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