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Schwingung Gesamtenergie berechnen
 
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Multiple_Choice



Anmeldungsdatum: 08.04.2019
Beiträge: 77

Beitrag Multiple_Choice Verfasst am: 08. Apr 2019 09:37    Titel: Schwingung Gesamtenergie berechnen Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Aufgabe:
Gegeben ist eine harmonische Schwingung
x(t) = 1,0cm * sin((2*pi)/(0,1s) * t)

a) Bestimmen Sie die Geschwindigkeit des Pendels zum Zeitpunkt t = 1,22
b) Wie groß ist die maximale Beschleunigung ?
c) Wie groß ist die Gesamtenergie des Pendels, wenn eine Masse von 1,0kg bewegt wird ?

Meine Ideen:
Zur Aufgabe a muss ich die erste Ableitung und zur Aufgabe b die zweite Ableitung der oben genannten Funktion x(t) machen. Bei b ist es dann der Koeffizient(Faktor vor dem Sinus ohne dem minus).

Mir geht es hierbei lediglich um die Teilaufgabe c).
Wie berechne ich die Gesamtenergie des Pendels.

Hoffe das mir jemand dabei helfen kann.
Vielen Dank schon mal im Voraus smile
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 08. Apr 2019 11:27    Titel: Antworten mit Zitat

Multiple_Choice hat Folgendes geschrieben:
Mir geht es hierbei lediglich um die Teilaufgabe c).
Wie berechne ich die Gesamtenergie des Pendels.


Prinzipiell setzt sich die Gesamtenergie zu jedem Zeitpunkt aus kinetischer und potentieller Energie zu gerade diesem Zeitpunkt zusammen. Am einfachsten ist die Berechnung der Gesamtenergie als maximale potentielle Energie (da ist die kinetische Energie null) oder als maximale kinetische Energie (da ist die potentielle Energie null).


mit




oder


mit




Du kannst aber auch jeden beliebigen anderen Zeitpunkt betrachten, z.B. den in Aufgabneteil a) vorgegebenen, berechnest für diesen Zeitpunkt die Auslenkung und die Geschwindigkeit und daraus dann die momentane potentielle und die momentane kinetische Energie und addierst beide.


mit


Multiple_Choice



Anmeldungsdatum: 08.04.2019
Beiträge: 77

Beitrag Multiple_Choice Verfasst am: 08. Apr 2019 14:36    Titel: Gesamtenergie Antworten mit Zitat

ist xmax der vorfaktor der ersten Ableitung aus a)
und ist omega = 2*pi*f = 2*pi*1/0,1s ?
Steffen Bühler
Moderator


Anmeldungsdatum: 13.01.2012
Beiträge: 7259

Beitrag Steffen Bühler Verfasst am: 08. Apr 2019 15:09    Titel: Antworten mit Zitat

Willkommen im Physikerboard!

Nein, ist die Wegamplitude, bei Dir also 1,0 cm.

Mit liegst Du allerdings richtig.

Viele Grüße
Steffen
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 09. Apr 2019 01:03    Titel: Antworten mit Zitat

Über den Wert der Energie läßt sich nichts sagen, außer daß er konstant ist; meinetwegen E = 0 (was sogar zweckmäßig sein kann).
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