Kugel fällt auf eine Feder

physik000 · Anmeldungsdatum: 25.03.2010 Beiträge: 11

hallo.

habe diesmal folgende aufgabe:

eine kugel mit 50g masse fällt auf eine 60 cm lange feder mit k = 0,1 N/cm federkonstante, die hierdurch komprimiert wird. die kugel hat am punkt h1=1m die geschwindigkeit v0=2m/s und fällt ohne luftwiderstand, die feder sei masselos.
welche kürzeste länge erreicht die feder? (ergebnis 30cm)

ich rechne da wie folgt:

zunächst mal die gesamtenergie der kugel

jetzt sage ich das dass die energie ist die erhalten bleiben muss und somit von der feder aufgenommen werden muss?! Also setze ich folgende Formel an:

umformen nach x_max ergibt

das sind rund 4cm mehr? müsste das nicht eigentlich hinhauen. ich glaube die lösungen sind numerisch erstellt, aber die abweichung ist mir dann doch zu groß!

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Das lässt sich alles sehr schwer überprüfen, da Du nicht sagst, welches die Bezugshöhe ist. Also, von wo aus wird h1 gemessen? Vom Boden, auf dem die Feder steht, oder von der Oberkante der entspannten Feder?

Dann hast (falsch) berechnet, um wieviel die Feder zusammengedrückt wird. Gefragt war nach der kürzesten Länge der Feder, das ist gerade das andere Ende der Feder.

Und schließlich hast Du, so wie ich das ohne weitere Angaben sehe, bei der potentiellen Energie den Federweg nicht mit berücksichtigt. Denn bei minimaler Federlänge ist die Differenz zwischen Ausgangshöhe und Höhe der Feder größer als die zwischen Ausgangshöhe und Höhe der ungestauchten Feder.

Am besten machst Du mal 'ne kleine Skizze und stellst sie hier vor.

physik000 · Anmeldungsdatum: 25.03.2010 Beiträge: 11

hier wäre mal die aufgabe...

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

c) hat eigentlich nichts mit der Feder zu tun, der Körper wird zurückgeworfen und hat bei [;h_{1};] (betragsmäßig) die gleiche Geschwindigkeit. Start- oder Endhöhe [;h_{5};]meinetwegen mit Energiesatz.

Die anderen Sachen vermutlich ebenso über Energie.

mfG

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Na also, jetzt ist alles viel klarer.

Zu a)
Nach Energieerhaltungssatz muss gelten

m*g*h1 + m*v0²/2 = m*g*h4 + k*(h2-h4)²/2

Nach h4 auflösen.

Die anderen Teilaufgaben nach derselben Melodie bzw. nach Bewegungsgesetzen.