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kanonismus
Anmeldungsdatum: 26.09.2006
Beiträge: 3
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 kanonismus Verfasst am: 26. Sep 2006 19:13 Titel: Federpendel, Berechnung von Federkonstante D und Frequenz f |
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Hallo!
Habe das Problem, dass ich Morgen eine Physik-Gk Klausur schreibe und mich bis zum jetztigen Zeitpunkt kaum damit beschäftigen konnte/wollte?  . Geht mir eigentlich jedes mal so und normal reime ich mir das auch alles selbst zusammen. Habe nur Heute ein paar Probleme, da die Klausur über Sachen geht, die wir vor den Sommerferien durchgenommen haben und ich mich absolut nichtmehr erinnern kann...
Naja, werde vielleicht im Verlauf des Lern-Abends heute noch die ein oder andere Frage haben, die ich dann einfach hier in den Threat reinposten werde. Im Moment stehe ich jedenfalls vor folgendem Problem:
"Ein Körper der Masse 10g wird an eine Feder gehängt und zu Schwingungen mit der Amplitude 5cm angeregt. Die Gesamtenergie der als ungedämpft angenommenen Schwinung beträgt W=10mJ.
a) Berechne die Federkonstante D sowie die Frequenz f der Schwingung.
b) Mit welcher Geschwindigkeit passiert der Pendelkörper den Punkt, der 1cm oberhalb der Glecihgewichtslage liegt?"
Hmm... Die Frequenz kann man ja mit der Formel "T = 1/f = 2(Pi)*(Wurzel aus:)[m/D] berechnen. (Wie postet ihr denn die Formeln immer so schön?) Dann komme ich also sofort zu dem Problem, wie man D berechnen kann. Habe da die Formel: "m=s*D/g", wobei mir dann ja das "s" (Auslenkung) fehlt. Ich denke mir mal dass diese "s" in irgendeinem Verhältniss zu der Amplitude, die ja gegeben ist, steht. Leider konnte ich dazu nirgends etwas finden, hoffe ihr könnt mir weiterhelfen.
Mit dem "b)" Teil der Aufgabe habe ich mich noch kaum beschäftigt, doch kenne ich auch keine Formel um die Geschwindigkeit innerhalb eines Federpendels zu berrechnen. Wäre nett, wenn ihr mir da etwas auf die Sprünge helfen könntet.
Vielen Dank schonmal 
Edit: Rechtschreibung und son Kram |
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Patrick
Anmeldungsdatum: 05.07.2006
Beiträge: 417
Wohnort: Nieder-Wöllstadt
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| Patrick Verfasst am: 26. Sep 2006 19:30 Titel: |
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Wenn s die Auslenkung und y die Amplitude ist, gilt:
)
Und wenn v die Geschwindigkeit ist, ist es die 1.Ableitung von s nach t:
)
Die Gesamtenergie der Schwingung ist konstant und beträgt:
Setze da die gegebenen Größen Amplitude und die Gesamtenergie ein
und du kannst D ermitteln.
Zur 2. Aufgabe: Setze für s = 1cm und du kannst t ermitteln. Wenn du
dies in die Funktion für die Geschwindigkeit v einsetzst, erhälst du den
gesuchten Wert! |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 26. Sep 2006 19:35 Titel: Re: Federpendel, Berechnung von Federkonstante D und Frequen |
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| Zitat: |
Hmm... Die Frequenz kann man ja mit der Formel "T = 1/f = 2(Pi)*(Wurzel aus:)[m/D] berechnen. (Wie postet ihr denn die Formeln immer so schön?)
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Mit Latex, siehe zum Beispiel
http://www.physikerboard.de/topic,128,-latex-formelsatz.html
Oder du klickst einfach auf Zitat und schaust, wie wir die Formeln eingetippt haben, z.B.
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kanonismus
Anmeldungsdatum: 26.09.2006
Beiträge: 3
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| kanonismus Verfasst am: 26. Sep 2006 19:52 Titel: |
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Danke für die Antworten.
Das mit den Formel Posten werd ich wohl jetzt hinbekommen
Leider hat mir die Antwort von Patrick nur etwas weitergeholfen, führt mich aber zu keiner Lösung. Ich wollte die Auslenkung s benutzen um mit der Formel:  dann die Federkonstante D zu berechnen.
Patricks Vorschlag: | Patrick hat Folgendes geschrieben: | Wenn s die Auslenkung und y die Amplitude ist, gilt:
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Dies stellt mich nun wiederrum vor das Problem, dass ich um s zu berechnen, mit Hilfe dessen ich D dann errechnen könnte, wiederrum D bräucht. Ein echter Teufelskreis also. Oder sehe ich das falsch? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 26. Sep 2006 20:28 Titel: |
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//edit:
Deine Formel
| kanonismus hat Folgendes geschrieben: | | |
sagt etwas ganz anderes: Mit ihr kannst du ausrechnen, welche Masse  ein Gewicht haben muss, damit es eine Feder mit der Federkonstanten  um die Strecke  dehnt, wenn man es an diese Feder dranhängt. Für diese Aufgabe nützt dir also diese Formel nichts.
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Das kannst du aus der Formel  ausrechnen, die Patrick dir gegeben hat, da du sowohl die Energie  als auch die Amplitude  der Schwingung kennst.
// edit: Tippfehler beseitigt
Zuletzt bearbeitet von dermarkus am 26. Sep 2006 21:30, insgesamt 3-mal bearbeitet |
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kanonismus
Anmeldungsdatum: 26.09.2006
Beiträge: 3
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| kanonismus Verfasst am: 26. Sep 2006 20:34 Titel: |
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Oh stimmt... Hatte ich übersehen. Danke |
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