Federkonstante, Energie

Leonie765294 · Anmeldungsdatum: 17.06.2019 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo,
ich bin momentan echt am verzweifeln an einer Aufgabe. Und zwar geht es darum, dass man eine Kugelschreibermine (mit 3g Masse) in den vorderen Teil vom Kugrlschreiber reindrückt und dabei die Feder um 1cm zusammendrückt. Dann lässt man die Mine senkrecht nach oben fliegen und sie fliegt 2m hoch. (Hubarbeit darf vernachlässigt werden)
Die Frage ist wie gross die Federkonstante R mindestens ist, und was die maximale Anfangsgeschwindigkeit der Mine ist.

Meine Ideen:
es gibt ja die Formel
R = F / L
für L könnte man -0.01m einsetzen und für F vielleicht Fg von der Mine, also 0.003kg * g = 0.03 N

auf die Geschwindigket könnte man vielleicht über die kinetische Energie kommen? Aber was wäre die Energie die man dieser gleichsetzt?

Danke für eure Hilfe!!!

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5850

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Du kannst benutzen, dass für die Spannenergie einer Feder, die um die Strecke

gedehnt oder gestaucht wird, gilt

(R=Federkonstante). Damit kannst Du R und auch die gesuchte Geschwindigkeit berechnen.

Leonie7652941 · Gast

Danke!
Wie genau meinst du damit kann ich beides berechnen?
Also mit R = F/L und deiner Formel? (und x wäre 1cm richtig?)
Lg Leonie

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5850

Nein, nicht mit R=F/L. Die in der Feder gespeicherte Spannenergie (ja,

) muss gleich der Zunahme der potentiellen Energie der Mine m*g*h sein bei Erreichen der maximalen Höhe h (die durch die Feder geleistete Hubarbeit

darf ja vernachlässigt werden). Daraus folgt R. Die Spannenergie muss auch gleich der kinetischen Energie der Mine unmittelbar vor dem „Abschuss“ sein, daraus ergibt sich v.