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Gast_Feder
Anmeldungsdatum: 09.10.2020
Beiträge: 1
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 Gast_Feder Verfasst am: 09. Okt 2020 12:11 Titel: Aufprallenergie |
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Meine Frage:
Guten Tag liebes Forum,
nach dem durchsuchen des Forums habe ich leider immernoch keine antwort auf meine Frage gefunden.
Ich habe eine Masse von 330kg, dieses fällt 0,2m Höhe senkrecht nach unten auf eine vorgespannte Feder (c=10,742N/mm Vorspannweg 0,005m), die Feder federt weitere 3cm ein.
Meine Frage ist, wie hoch ist die verbliebene Aufprallkraft?
Meine Ideen:
Ich habe zuerst die kinetische Energie ausgerechnet (647,46Nm).
Jetzt will ich die Energie der Feder berechnen.
E=E(Arbeit)-E(Vorspannung)
E=F(Arbeit)/2*(s(Arbeit)+s(Vorspann))-F(Vorspann)/2*s(Vorspann)
F(Vorspann)=c*s(Vorspann)
Die Kraft die an den Körper weitergeleitet wird ist doch jetzt F(Arbeit) oder? |
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DrStupid
Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5054
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| DrStupid Verfasst am: 09. Okt 2020 13:55 Titel: Re: Aufprallenergie |
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| Gast_Feder hat Folgendes geschrieben: | | Meine Frage ist, wie hoch ist die verbliebene Aufprallkraft? |
Der Klassiker! Die "verbliebene Aufprallkraft" ist mit den gegebenen Angaben nicht zu berechnen. Was Du berechnen kannst ist die verbleibende Aufprallenergie - also die kinetische Energie, die die Kugel noch hat, wenn die Feder bis zum Anschlag zusammengedrückt wurde - und das auch nur unter der Annahme, dass der verbleibende Bremsweg sehr kurz ist.
Dafür ist Dein Ansatz schon ganz gut. Allerdings würde ich nicht mit der kinetischen Energie anfangen, sondern mit der potentiellen Energie. Andernfalls müsstest Du die beim Zusammendrücken der Feder frei werdende potentielle Energie zusätzlich berücksichtigen.
Die Kugel mit der Masse  startet in einer Höhe von  und landet nach dem Zusammendrücken der Feder bei  . Dabei ändert sich ihre potentielle Energie um
)
Die Feder mit der Federkonstante  wird von  auf  zusammen gedrückt. Dabei ändert sich die in ihr gespeicherte Energie um
<br />
)
der Rest steckt dann in der kinetischen Energie der Kugel:
 - {\textstyle{1 \over 2}}c \cdot \Delta s \cdot \left( {2 \cdot x_0 + \Delta s} \right)
<br />
)
Mit den obigen Werten ergibt das 738 J. |
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