drei Physikaufgaben

bdooser · Gast

Meine Frage:
1.Die Federkonstante einer Schraubenfeder beträgt D=35150 N/m
Berechnen Sie welche Kraft benötigt wird um die feder um 20 cm zu stauchen

2.Die zwei Pufferfedern eines Eisenbahnwagons (10t) werden um je 10 cm eingedrückt, wenn dieser mit 1m/s auf ein festes Hindernis prallt: Wie groß ist die Federkonstante D einer jeden Feder ? Wie groß ist die mittlere Bremsbeschleunigung bei diesem Vorgang ?

3.Ein Schwimmerin (m=50 kg) presst beim Startsprung mit der Kraft um 1650 N gegen den Startblock. Der Vorgang dauert 0,1 s. Wie lang ist Ihre Bremsbeschleunigungsstrecke

Wäre nett wenn ihr da die rechenwege mit Lösungen aufschreiben würdet
Vielen Dank im voraus

Meine Ideen:
...

yellowfur · Moderator Anmeldungsdatum: 30.11.2008 Beiträge: 804

Was hast du denn dir schon für Gedanken gemacht zu dem Thema? Die Idee dieses Forums ist nicht, dass einfach irgendjemand sofort alle Lösungen hinschreibt^^

Wie lautet denn das Hookesche Federgesetz und wie lauten die Newtonschen Axiome der klassischen Mechanik?

Wenn du danach suchst, findest du was, du kannst ja hier hinschreiben, was dir dann so einfällt und wir helfen weiter.

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450

Tipps:

zu 1.: Gemeint ist natürlich, welche Kraft benötigt wird, um die Feder "gerade so" um 20cm zu stauchen, also um ein Kräftegleichgewicht herzustellen.

zu 2.: Hier bin ich mir nicht sicher, ob über die Zeit oder den Weg zu mitteln ist, die Aufgabenstellung lässt das ja offen. "über den Weg" wäre ausgesprochen einfach, weil man dann einfach nur die Kraft bei 5cm berechnen müsste. "über die Zeit" wäre schwieriger. Man müsste die Orts-Zeit-Abhängigkeit kennen (es ist eine Schwingung, also es ist

, folglich gilt dieselbe Proportionalität für die Kraft. Der Mittelwert des Sinus über eine Viertelperiode ist

, aber ich gehe mal davon aus, dass ihr weder in Physik Schwingungen noch in Mathe Integrale hattet)

zu 3.: Weg-Zeit-Gesetz für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Nein, Jayk, bei 2. geht es ausschließlich um den Energieerhaltungssatz.

Jayk · Anmeldungsdatum: 22.08.2008 Beiträge: 1450

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3263

@Jayk wo liegt das Problem, wenn du über die Zeit mittelst um eine Durchschnittsbeschleunigung zu erhalten wirsd du nie auf den zürckgelegten Weg von 10cm kommen... v wird auf 0 abgebremst über 10 cm,

Wenn du über den Weg mittelst dann stimmt wiederum die Verzögerungszeit nicht. Egal welcher Mittelwert irgendwas ist immer nicht genau richtig.

Da hier überhaupt keine Zeit gefragt ist, würden glaub ich von 100% genau 99,9% über den Weg mitteln.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Letztlich hat Jayk doch auch gar nichts anderes gesagt. Und ich gebe ihm auch in sofern recht: "Normalerweise" würde ich eine Durchschnittsgeschwindigkeit und -Beschleunigung immer als über die Zeit gemittelt sehen. Wenn man etwas anderes meint, sollte man das mE schon dazu schreiben.
Ich finde es ganz richtig und gut, wenn Jayk das erwähnt und sogar dann noch beide Möglichkeiten vorrechnet. Das kann zwar immer zur Verwirrung des Fragestellenden führen, aber das liegt daran, dass die Frage nicht eindeutig gestellt ist und außerdem ist die Welt halt nicht immer so einfach... Ich kann nur sagen, Jayks Antwort war völlig korrekt, gut und so weiter...

Gruß
Marco