Physikerboard.de :: Thema-Überblick - Federpendel, normale und harmonische Schwindung

strawberryjaim

Ich bin leider gerade total verwirrt..
Wir haben zwei verschiedene Gleichungen aufgeschrieben
ein mal: A * cos (w * t - Phasenverschiebung)
und ein mal: A * cos (w * t + Phasenverschiebung)

Warum ist da nun ein mal - und ein mal plus?

UND dann haben wir für Winkelfrequenz, Frequenz und Periodendauer je eine Formel für Fadenpendel und eine Formel für ein Federpendel aufgeschrieben. Faden- und Federpendel sind harmonische Schwingungen, oder?

Jetzt haben wir eine Übung, in der steht:
An einer vertikal hängenden Feder wird eine Masse von m = 1,0 kg gehängt. Dabei dehnt sich die
Feder um 10 cm aus. Danach wird die Masse an der Feder um weitere 10 cm nach unten gezogen
und losgelassen. Die anschlieende Bewegung der Masse kann durch x(t) = A cos(w * t + Phasenverschiebung )
beschrieben werden.
a) Geben Sie die Federkonstante D der Feder an!
b) Berechnen Sie die Kreisfrequenz w und die Schwingungsdauer T des Masse-Feder-Pendels!
c) Bestimmen Sie die Konstanten A (Amplitude) und (Phasenverschiebung)!
d) An welcher Position im Vergleich zur Ruhelage (x = 0 m) ist die Masse 5 Sekunden, nachdem
sie losgelassen wurde?
e) Welche Geschwindigkeit hat die Masse zu diesem Zeitpunkt?

Zu a) wirkende Kräfte wären die Federkraft und die Erdanziehungskraft
Fges also = Fgewicht + Ffeder
= m * g - D * s
wenn man das nun nach D umformt erhält man D = m * q / s
dann nur noch einsetzen

b) w = Wurzel D/M
T = Wurzel M/D
können wir dann nun einfach einsetzen

c)Die Amplitude bekommt man doch eigentlich, wenn man für t=0 einsetzt, oder? Da die maximale Auslenkung ja eigentlich immer zu Beginn sein müsste..
Bei der Phasenverschiebung hab ich gar keine Idee.

d) t=5s in A * cos (w * t + Phaenverschiebung) einsetzen, oder?

e) Ableitung bilden = Geschwindigkeitsgleichung und dann t=5 einsetzen?[/code]