Federpendel

Castillo · Anmeldungsdatum: 26.12.2006 Beiträge: 251

Ein Gegenstand der Masse 1,5 kg führe an einer Feder mit der Federkonstanten D=500 N/m eine harmonische Schwingung aus. Die höchste Geschwindigkeit betrage dabei 70 cm/s.

(a) Wie groß ist die Gesamtenergie der Bewegung?
(b) Wie groß ist die Amplitude der Bewegung?

(a)

(b)

Ist das richtig oder hab ich da einen Fehler reingebaut?

LG Castillo

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Mit der a) bin ich einverstanden smile

In der b) hast du irgendwie angenommen, die Feder hinge vertikal, und hast ausgerechnet, wie weit das Gewicht die Feder dehnt, wenn man es dranhängt. Das hat aber nichts mit der Schwingung zu tun.

Tipp für die b) Wie groß kann die Spannenergie der Feder bei der Schwingung maximal sein?

Castillo · Anmeldungsdatum: 26.12.2006 Beiträge: 251

Hi,

bei der b) kann doch die Spannenergie höchstens 0,3675 J sein, oder?
Ich weiß jetzt aber leider nicht wie ich das machen kann,wie ich die Federkonstante hierein bringen muss. Kannst du mir weiterhelfen?

Lg Castillo

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Castillo · Anmeldungsdatum: 26.12.2006 Beiträge: 251

Eine Formel direkt für Spannenergie kenne ich nicht. Ich kenne die Formel für kin. und pot. Energie. Da ist aber keine Federkonstante enthalten und diese muss doch bestimmt in die Formel hinein.
Könntest du mir keinen Ansatz oder Vorschlag geben?

Lg Castillo

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ui, dann musst du diese Grundlage nachlernen oder wiederholen; die Formel für die Spannenergie einer Feder gehört zu den Grundlagen, die man können und auswendig wissen sollte.

Magst du, falls du das in deinem Physikbuch nicht noch viel schneller findest und besser nachlesen kannst, zum Beispiel mal dort schauen?

http://www-aix.gsi.de/~wolle/TELEKOLLEG/MECHANIK/abb1_f10.html

Castillo · Anmeldungsdatum: 26.12.2006 Beiträge: 251

Meinst du damit vllt die Federkraft F=-Ds ?
Wenn ja wie kann ich dadurch dann auf die Amplitude kommen?
Lg castillo

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hast du dir den Link schon angesehen und bis zu Ende gelesen?

Castillo · Anmeldungsdatum: 26.12.2006 Beiträge: 251

Also E_spann = 1/2 D s² , das muss man dann wohl mit E_pot gleichsetzen um h = Amplitude zu bekommen oder?

In meiner Formelsammlung habe ich diese Formel gar nicht gefunden, unter was sucht man da am besten? hättest du da vllt auch noch einen tipp für mich?

Lg castillo

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Vielleicht ganz einfach im Stichwortverzeichnis unter "Feder" oder "Spannarbeit", oder im Kapitel über Arbeit und Energie eines Physikbuches deiner Wahl (zum Beispiel einfach deines Physik-Schulbuchs)?

Die Federkonstante D wird in vielen Büchern auch oft als k bezeichnet.

Castillo · Anmeldungsdatum: 26.12.2006 Beiträge: 251

Ach jetzt habe ich es auch gefunden,war ganz versteckt.
Kann ich es dann so machen?

Ist das so richtig?

Lg Castillo

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ja

Tipp zum Rechnen: Mach das Umformen der Gleichungen immer mit den Variablen, und setze die konkreten Zahlenwerte erst ganz am Ende ein.