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Mal was interessantes: Eine an einer Feder hängende Kugel

Frage: Mal was interessantes: Eine an einer Feder hängende Kugel
(15 Antworten)

 
Jo, dann fange ich mal gleich an =)

Eine an einer Feder hängende Kugel (m= 2kg), die um 2 cm nach unten ausgelenkt und dann sich selbst überlassen wurde, schwingt mit der Frequenz f = 4Hz.

a) Wie groß ist die Richtgröße der Feder?

Also das habe ich so gemacht:
D = 4pi² * m/T² => D = 1263,31 N/cm

soweit ist klar x)

aber jetzt:

b) Wie weit dehnt sich die Feder, wenn die Kugel vor Beginn der Schwingung angehängt wird? (wie mach ich das? Und warum?)

c) Wie groß ist die auf die Kugel wirkende Kraft in den Umkehrpunkten der Schwingung? (<-< das versteh ich nicht >.<)

=)
würde mich freuen, wenn mir das jemand ( ^^) erklärt. ^^
GAST stellte diese Frage am 13.03.2008 - 18:06

 
 Antwort von GAST | 13.03.2008 - 19:13
nach
newton 2 und y-2punkt (t)=(-D/m)*y(t) mit den 2 geforderten anfangsbedingungen kommt man wohl auf die gleichung:

F=-D*A*cos(omega*t)

da setzt du deine jetzt deine zalen ein-sollte das richtige rauskommen


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0		 Antwort von Paprika | 13.03.2008 - 18:18
bei c) das sind die kräfte de am untersten und obersten punkt auf die kugel wirken..also pysische und diese andren dinger :D weiß nich mehr wie die heissen sry

 
 Antwort von GAST | 13.03.2008 - 18:32
@Paprika: ich weiß, was das ist, aber ich überlege, was ich mit der Frage anfangen soll, nebenbei mach ich ja auch noch paar U-Rohr theoretische Dinge >.<

 
 Antwort von GAST | 13.03.2008 - 18:37
Okay ich weiß jetzt, wie man b und c macht, aber mir ist aufgefallen, dass ich a falsch gemacht habe, wieso? <.<


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96		 Antwort von Double-T | 13.03.2008 - 18:38
Zitat:
b) Wie weit dehnt sich die Feder, wenn die Kugel vor Beginn der Schwingung angehängt wird? (wie mach ich das? Und warum?)

Du berechnest die Ruhelage.

Spannung/Hookesches Gesetz.

Zitat:
c) Wie groß ist die auf die Kugel wirkende Kraft in den Umkehrpunkten der Schwingung? (<-< das versteh ich nicht >.<)

Was macht den Umkehrpunkt denn aus? :)


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96		 Antwort von Double-T | 13.03.2008 - 18:44
a) Der Weg ist doch richtig. Soll das Ergebnis falsch sein?

 
 Antwort von GAST | 13.03.2008 - 18:46
Okay okay =)
Also:
In der Ruhelage ist die Gewichtskraft = der Federkraft
^^
Kann ich jetzt =)
und bei c:
Ich habe ja den einen Umkehrpunkt gegeben: s = 2cm und die Ruhelage s= 1,55 cm => delta (s) = 0,45 cm

Aber wie rechne ich jetzt die Kraft aus? Einfach in die Gleichung:
F = D * s einsetzen?

 
 Antwort von GAST | 13.03.2008 - 18:47
Weil ich bei a was nicht beachtet habe >.< glaube ich >.<
Undszwar:
ich bekomme N/cm raus, sollte das nicht lieber kg/s² heißen?
Ich habe nämlich vergessen cm in m umzurechnen ><


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96		 Antwort von Double-T | 13.03.2008 - 18:53
Zitat:
die um 2 cm nach unten ausgelenkt und dann sich selbst überlassen wurde


Also delta s = 1,55cm+2cm = 3,55cm

Zu 1 - stimmt, dein Ergebnis weicht um den Faktor 10² von meinem ab.
Du hast vergessen, die Auslenkung von 4cm auf 0,04m umzurechnen.

N/m = kg*m/(s²m) = kg/s²

 
 Antwort von GAST | 13.03.2008 - 18:54
Wieso addierst du denn die Auslenkungen? oo?


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96		 Antwort von Double-T | 13.03.2008 - 18:56
Weil die Auslenkung immer von der Ruhelage aus betrachtet wird.

 
 Antwort von GAST | 13.03.2008 - 19:01
Ja aber wenn gerade das gilt, dann gilt es doch den Unterschied festzustellen, oder?
Wenn wir sowieso die Ruhelage haben, brauchen wir doch nur den Abschnitt, um den die Feder ausgelenkt wird, und das wäre doch dann die Differenz oO


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96		 Antwort von Double-T | 13.03.2008 - 19:03
Das Federpendel wird doch wohl von der Ruhelage aus um 2cm ausgelenkt.

 
 Antwort von GAST | 13.03.2008 - 19:06
Dann versteh ich was nicht, die wird sich doch da selbst überlassen ...und schwingt mit einer gleichmäßigen Freuquenz...okay...>,< *durcheinander*

ahhahh >.< also nochmal ganz genau, wieso addieren? t.t


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Beiträge 6266
96		 Antwort von Double-T | 13.03.2008 - 19:11
Der Ablauf:
-Du hängst die Kugel an die Feder.
--Sie begibt sich in die Ruhelage.
-Du lenkst die Feder um 2cm aus.
--Sie wird sich selbst überlassen.

 
 Antwort von GAST | 13.03.2008 - 19:13
nach
newton 2 und y-2punkt (t)=(-D/m)*y(t) mit den 2 geforderten anfangsbedingungen kommt man wohl auf die gleichung:

F=-D*A*cos(omega*t)

da setzt du deine jetzt deine zalen ein-sollte das richtige rauskommen

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