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Reihenkopplung und Parallelkopplung
 
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Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 15. Mai 2017 22:10    Titel: Reihenkopplung und Parallelkopplung Antworten mit Zitat

Wie ändert sich die Periodendauer der vertikalen Schwingung eines Massestückes, das an zwei gleichen Federn hängt, wenn man von der Reihenkopplung der Federn zur Parallelkopplung übergeht?

Ich verstehe nicht, wie ich das machen soll.
Kann mir jemand helfen?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 15. Mai 2017 22:16    Titel: Antworten mit Zitat

1. Wie berechnet sich die Periodendauer eines Federpendels?

2. Worin unterscheiden sich Reihen- und Parallelschaltung von Federn?
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583

Beitrag jh8979 Verfasst am: 15. Mai 2017 22:23    Titel: Antworten mit Zitat

Wurde doch so gut erklärt...
https://www.physikerboard.de/topic,51850,-federn-reihenschaltung.html
https://www.physikerboard.de/topic,50633,-herleitung--der-gesamtfederkonstante-bei-reihenschaltung.html
.. ups...
Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 15. Mai 2017 22:44    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo GvC,
GvC hat Folgendes geschrieben:
1. Wie berechnet sich die Periodendauer eines Federpendels?


Die Periodendauer eines Federpendels ist:



GvC hat Folgendes geschrieben:


2. Worin unterscheiden sich Reihen- und Parallelschaltung von Federn?


Dazu hat jh etwas gepostet.

Das hilft mir trotzdem alles Nichts, um diese Aufgabe zu lösen.
Sie ist anders und ich weiß nicht, wie ich sie lösen kann totz des Wissens vorher.
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7255

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 16. Mai 2017 09:53    Titel: Antworten mit Zitat

Alles weitere hat mit der Aufgabe nichts zu tun und wurde hierhin ausgelagert.
Steffen
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 16. Mai 2017 10:18    Titel: Antworten mit Zitat

Dreistein007 hat Folgendes geschrieben:
...
Die Periodendauer eines Federpendels ist:


...


Was setzt Du für m und D im Fall der Reihenschaltung der Federn ein, was im Fall der Parallelschaltung?
Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 20. Mai 2017 17:26    Titel: Antworten mit Zitat

Sry GVC,
ich war beschäftigt gewesen.
Ich würde die Federkonstante jeweils ersetzen .
Die Masse würde ich unverändert lassen.
Für die Parallelschaltung gilt somit:

Es sind zwei gleiche Federn.
Bei der Reihenschaltung gilt dann:

Oder?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 20. Mai 2017 18:00    Titel: Antworten mit Zitat

Nein. T2 stimmt ja noch nicht einmal dimensionsmäßig.

Überlege Dir doch erst einmal, wie groß die Gesamtfederkonstante bei Reihen- und bei Parallelschaltung ist, wenn beide Federn die Federkonstante D haben. Das hatten wir alles schon mal. Du musst es nur richtig anwenden.
Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 20. Mai 2017 18:16    Titel: Antworten mit Zitat

Die Gesamtfederkonstante bei Parallelschaltung ist dann für dieses Beispiel:


Da die Federn gleich sind, so gilt .
Dann kann ich folglich schreiben:


Für die Reihenschaltung gilt für dieses Beispiel:

Dann gilt folglich:


Es gilt immernoch
Dadurch wird die Gleichung dann zu:



So oder was?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5891

Beitrag Myon Verfasst am: 20. Mai 2017 21:36    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, das ist richtig. Dann kannst Du jetzt doch auch die eigentliche Frage beantworten: Wie ändert sich die Periodendauer der vertikalen Schwingung eines Massestückes, das an zwei gleichen Federn hängt, wenn man von der Reihenkopplung der Federn zur Parallelkopplung übergeht? (Ob die Periodendauer sich vergrössert oder verkleinert, sollte einem schon das Gefühl sagen).
Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 20. Mai 2017 22:01    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo Myon,

dann wäre die Darstellung von vorhin richtig für .

Für heißt es dann:


Ich soll jetzt von der Reihenkopplung zur Parallelkopplung übergehen.
Vielleicht meint dies, dass ich nach umforme und dann in für ersetze. So kann ich dann sehen, wie sich die Periodendauer ändert.
Oder?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5891

Beitrag Myon Verfasst am: 20. Mai 2017 22:14    Titel: Antworten mit Zitat

Ja, das würde auch gehen. Oder einfach das Verhältnis bilden



Es ist ja zu erwarten, dass das Verhältnis um einen bestimmten Faktor ändert.
Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 20. Mai 2017 22:48    Titel: Antworten mit Zitat

Ah so stimmt.
Durch das Verhältnis bekomme ich einen ''prozentualen Wert''.
Dann kann ich einfach nach umformen.

Dann für diejenigen, die irgendwann mal den Beitrag lesen:
__________________________________________________
Dann heißt die Komplettlösung wie folgt:
____________________________________
___________


Da die Federn gleich sind, so gilt .
Dann kann ich folglich schreiben:


Für die Reihenschaltung gilt für dieses Beispiel:

Dann gilt folglich:


Es gilt immernoch
Dadurch wird die Gleichung dann zu:



___________________________________________________
Verhältnis aufstellen:
___________________________________________________

Kürzen:




Also kann ich so argumentieren, indem ich sage, dass die Periodendauer um die Hälfe abnimmt, wenn man von der Reihenkopplung in die Parallelkopplung übergeht.
Ist es so richtig nun ?
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5891

Beitrag Myon Verfasst am: 20. Mai 2017 23:03    Titel: Antworten mit Zitat

Thumbs up! Alles perfekt!
Dreistein007



Anmeldungsdatum: 11.01.2016
Beiträge: 712

Beitrag Dreistein007 Verfasst am: 20. Mai 2017 23:20    Titel: Antworten mit Zitat

Vielen dank, ihr habt mir gut geholfen!
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