Aufgabe zu Schwingungen -Mechanik

RalfMM · Anmeldungsdatum: 21.02.2011 Beiträge: 3 Wohnort: Memmingen

Eine Kugel wird von einer Feder senkrecht nach oben abgeschossen.
Wie groß ist die Höchstgeschwindigkeit Vmax der Kugel?
Hinweis Kugel m =o,5 g Feder D= 2,9 kN/m.
Die Feder wird um 2,0 cm gedehnt. In dem Moment, wenn sie entspannt ist, wird sie gestoppt. Stelle für die Beschleunigungsphase die Bewegungsfunktion v(t) auf.
Wann ist Vmax erreicht?
Nimm an, dass eine mittlere konstante Kraft wirkt.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Nach Loslassen führt das System bekanntlich eine harmonische Schwingungsbewegung um den (belasteten) Ruhepunkt aus. Ich würde versuchen, von daher die Frage "aufzurollen". Aber was ist hier eine "mittlere konstante Kraft"?

mrbaozi · Anmeldungsdatum: 04.12.2010 Beiträge: 22

Also, um eine harmonische Schwingung geht es hier nicht...
Ich gebe dir mal ein paar Tips zum Lösen der Aufgabe:

Welche Bedingung gilt am schnellsten Punkt? Du musst die Bewegungsgleichung aufstellen. Am Besten du fängst damit an, dazu habt ihr ganz bestimmt auch Formeln aus dem Unterricht: Wie groß ist die Rückstellkraft der Feder? Wie stark wird die Masse nach oben beschleunigt? Durch was wird sie, wie stark, abgebremst (negativ beschleunigt)?
Kleiner Tip: Vmax wird erreicht, wenn der Betrag der Beschleunigung 0 ist.
Dafür gibt es einige einfache Formeln, die du bestimmt aus der Schule kennst.

Eine andere Möglichkeit wäre, das ganze über die Energieerhaltung auszurechnen, falls du das einfacher findest.

Gruß, bao

Edit: Die Kugel wird genau so lange beschleunigt, bis die Feder ihre Ruhelage erreicht hat. An diesem Punkt ist dann auch die Geschwindigkeit der Kugel am größten. Wenn du die Bewegungsgleichung v(t) einmal hast, brauchst du nur noch einsetzen.