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Energiebilanzen mit Feder und Kugel
 
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Engelbaby1



Anmeldungsdatum: 23.04.2020
Beiträge: 1

Beitrag Engelbaby1 Verfasst am: 23. Apr 2020 12:06    Titel: Energiebilanzen mit Feder und Kugel Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Eine vertikale Feder ( D=100N/m) wird um 15 cm zusammengedrückt und eine Kugel(m= 200g) wird auf die Feder gelegt. Reibung, Luftwiderstand und Maße der Feder werden vernachlässigt.
Folgende Zustände sollen Bezrachtet werden:
Zeitpunkt 1: zum Zeitpunkt des Loslassens
Zeitpunkt 2: Die Kugel hat eine Strecke von 5 cm zurückgelegt
Zeitpunkt 3: Die Kugel hat eine Strecke von 25 cm zurückgelegt
Zeitpunkt 4: Die Kugel hat ihren höchsten Punkt erreicht

Meine Ideen:
Zeitpunkt 1.
Spannenergie. Es= 1\2 D *s^2. 1/2*100N/m*[0,15m]^2 =1,125 J
Bewegungsenergie EKin =0 weil die Geschwindigkeit ist zu Beginn Null
Lageenergie Elage=0 weil......?
Gesamtenergie Eges= Es+Ekin+Elage. 1,125J +0J+0J= 1,125J

Warum ist die Lageenergie null und was ist mit Zeitpunkt 2,3 und 4?
Ist Zeitpunkt 1 richtig?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 23. Apr 2020 12:58    Titel: Antworten mit Zitat

Engelbaby1 hat Folgendes geschrieben:
Warum ist die Lageenergie null ...


Du kannst der Position 1 auch jede beliebige andere Lageenergie (potentielle Energie) zuordnen, musst die dann aber in allen anderen Positionen mit berücksichtigen. Am einfachsten ist es deshalb, dieser Position die Lageenergie null zuzuordnen (Bezugspotential).

Engelbaby1 hat Folgendes geschrieben:
... und was ist mit Zeitpunkt 2,3 und 4?


Dort ist die potentielle Energie jeweils m*g*h, wobei h die jeweils vorgegebene zurückgelegte Strecke ist. In Position 2 bleibt dann noch Spannenergie 0,5*(s-h)² und kinetische Energie übrig. In Position 3 und 4 gibt es keine Spannenergie mehr. In Position 3 ist die Differenz der potentiellen Energie zur anfänglichen Gesamtenergie die kinetische Energie. In Position 4 ist die Geschwindigkeit und dehalb die kinetische Energie null und deshalb die potentielle Energie gleich der anfänglichen Gesamtenergie.
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