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[quote="Sirius"][quote="as_string"]Hier ist es auch so, dass eine negative Federauslenkung gar nicht möglich ist, aber wir haben das beim Aufstellen der Gleichung nicht berücksichtigt.[/quote] Im obigen Ansatz [quote="Ruffy"]m*a*(S+St) = 1/2*D*St²[/quote] wurde St, also die Federauslenkung, als positiv angenommen, sonst müsste vor St ein Minus stehen.[/quote]
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as_string
Verfasst am: 07. Jan 2014 00:15
Titel:
Ah, ok. Dann meinen wir ja das selbe!
Gruß
Marco
Sirius
Verfasst am: 06. Jan 2014 23:20
Titel:
Hier im konkreten Fall nicht, weil man ja sicher weiß, dass die Feder gestaucht wird und somit die Kiste noch weiter als die 2m rutscht. Also muss die Gesamtstrecke >S sein, was bei S+St ein St>0 voraussetzt.
as_string
Verfasst am: 06. Jan 2014 23:10
Titel:
Verstehe ich immer noch nicht: Es kann doch sein, dass die Strecke um St kleiner als S ist.
Gruß
Marco
Sirius
Verfasst am: 06. Jan 2014 23:08
Titel:
as_string hat Folgendes geschrieben:
Eigentlich müsste man korrekter Weise beim Aufstellen der Gleichung direkt explizit dazu schreiben, dass diese Gleichung im aktuellen Fall nur für positive St gültig ist.
Ja, genau das meinte ich. Wenn man vor dem Aufstellen dieser Gleichung St als negativ für Federstauchungen definieren würde, dann bräuchte man links in der Gleichung ein Minus vor dem St.
as_string
Verfasst am: 06. Jan 2014 22:56
Titel:
Sirius hat Folgendes geschrieben:
as_string hat Folgendes geschrieben:
Hier ist es auch so, dass eine negative Federauslenkung gar nicht möglich ist, aber wir haben das beim Aufstellen der Gleichung nicht berücksichtigt.
Im obigen Ansatz
Ruffy hat Folgendes geschrieben:
m*a*(S+St) = 1/2*D*St²
wurde St, also die Federauslenkung, als positiv angenommen, sonst müsste vor St ein Minus stehen.
Wieso das denn? Verstehe ich nicht.
Wenn eine Feder nicht eingedrückt sondern daran gezogen wird, dann ist die Energie doch auch positiv, oder?
Unsinnig wird es hier erst, weil ja sonst die Feder auf magische Weise die Energie der rutschenden Kiste "sich schnappen" müsste und sich damit bis zur Kiste dehnen müsste, was natürlich hier Blödsinn wäre. Aber das kann man ja nicht pauschal für alle Systeme mit Feder und rutschendem Gewicht sagen.
Eigentlich müsste man korrekter Weise beim Aufstellen der Gleichung direkt explizit dazu schreiben, dass diese Gleichung im aktuellen Fall nur für positive St gültig ist.
Gruß
Marco
Sirius
Verfasst am: 06. Jan 2014 22:02
Titel:
as_string hat Folgendes geschrieben:
Hier ist es auch so, dass eine negative Federauslenkung gar nicht möglich ist, aber wir haben das beim Aufstellen der Gleichung nicht berücksichtigt.
Im obigen Ansatz
Ruffy hat Folgendes geschrieben:
m*a*(S+St) = 1/2*D*St²
wurde St, also die Federauslenkung, als positiv angenommen, sonst müsste vor St ein Minus stehen.
Ruffy
Verfasst am: 06. Jan 2014 20:41
Titel:
ok vielen dank schon mal
ich meine bis jetzt war es eigentlich ja auch leicht zu erkennen welcher der richtige ist
as_string
Verfasst am: 06. Jan 2014 20:31
Titel:
Ja, es kann schon auch sein, dass tatsächlich mehrere Werte korrekte Lösungen sind. Ob man davon trotzdem noch eine ausschließen kann, kommt halt auf die Situation an.
Z. B. beim senkrechten Wurf nach oben: Wenn da nach der Zeit gefragt ist, an dem eine bestimmte Höhe erreicht wird, dann können das durchaus zwei Zeitpunkte sein. Wenn aber der eine Zeitpunkt vor dem Abwurf läge, dann eher nicht. Wenn man die Zeit ab dem Abwurf loslaufen lässt (was nicht unbedingt zwingend wäre), dann wäre das dann auch wieder am negativen Wert erkennbar, aber eben nicht immer.
Hier ist es auch so, dass eine negative Federauslenkung gar nicht möglich ist, aber wir haben das beim Aufstellen der Gleichung nicht berücksichtigt.
Man muss da also schon nochmal sein Gehirn bemühen, geht wohl kein Weg so dran vorbei...
Gruß
Marco
Ruffy
Verfasst am: 06. Jan 2014 20:24
Titel:
Ja ist schon richtig der andere Zahlenwert ist selbstverständlich eine mathematisch gültige Lösung und er ist negativ daher keine gültige Lösung bzgl. der Aufgabe
doch muss dieser ja nicht immer ein negativer wert sein es können ja durch aus zwei positive Werte herauskommen nur einer eben kleiner als der andere
was tun in diesem Fall?
as_string
Verfasst am: 06. Jan 2014 18:57
Titel:
Hallo,
ersteinmal sind beide Lösungen gültige Lösungen der Gleichung, die Du aufgestellt hast. Welche davon physikalisch sinnvoll ist und welche nicht, kann man so allgemein nicht sagen.
Was fällt Dir in diesem konkreten Fall auf, wenn Du den Zahlenwert der anderen Lösung Dir betrachtest?
Gruß
Marco
Ruffy
Verfasst am: 06. Jan 2014 18:26
Titel:
Ok habs begriffen Habe die Potenzielle Enerige über die Hangabtriebskraft berechnet allerdings die Rutschstrecke mit der unbekannten Stauchstrecke erweitert, welche auf der anderen Seite der Gleichung ebenfalls auftaucht daich ja mit der Spannenergie der Feder gleichsetze.
m*a*(S+St) = 1/2*D*St²
Jetzt habe ich das Ergebniss über die PQ_Formel berechnet.
Nur verstehe ich da was noch nicht ganz, hier bei meinen Übungsaufgaben ist immer die Lösung mit angegeben um das Ergebnis zu Verifizieren die PQ-Formel liefert aber zwei Ergebnisse woher weiß ich z.B. in einer Klausur welches das richtige ist ?
Dort ist ja aus gutem Grund keine Lösung gegeben ;-)
Kann ich davon ausgehen, da sich Energien und Kräfte wie Vektoren rechnen lassen, ich bei der PQ-Formel immer den Größeren Wert nehmen muss wegen Summe der Beträge?
Bsp: lieber -(p/2)+sqrt((p/2)²-q) als -(p/2)-sqrt((p/2)²-q)
oder liege ich falsch
GvC
Verfasst am: 06. Jan 2014 17:53
Titel:
Nach 2m Rutschweg trifft die Kiste auf die Feder. Die wird dann zusammengrdrückt. Der Federweg addiert sich zu den 2m. Bei maximaler Federstauchung hat die Kiste also einen längeren Weg als 2m zurückgelegt. D.h. sowohl potentielle Energiedifferenz als auch Reibenergie sind größer als von Dir zugrundegelegt.
Ruffy
Verfasst am: 06. Jan 2014 16:57
Titel: Energie / Reibung / Kräfte
Meine Frage:
Eine 30Kg schwere Kiste rutscht eine schiefe Ebene (20°) herunter (u=0,25).
Nach einem Weg von 2m soll sie von einer Feder (D=2000N/m) aufgefangen werden.
Wie stark wird die Feder maximal zusammengedrückt?
Lösung: (26,7cm)
Meine Ideen:
Als erstes habe ich die Resultierende Kraft aus der Hangabtriebskraft weniger der Gleitreibungskraft berechnet.
Fres = m*g*sin(30°) - m*g*cos(30°)*0,25 = 31,52N
Im nächsten Schritt dachte ich ich setze die Lageenergie (Fres*2m) mit der Spannenergie der Feder gleich (1/2*D*s²) und löse nach s auf.
31,52N*2m = 1/2*2000N/m*s² <=> s = 25,1cm
Leider stimmt das Ergebnis nicht mit der Musterlösung überein was also habe ich falsch gemacht ?