ungedämpftes Fadenpendel

Jetalij · Anmeldungsdatum: 04.02.2012 Beiträge: 7

Meine Frage:
Eine Übungsaufgabe zu unserer Physikklausur lautet:

Ein ungedämpftes Pendel schwingt, dabei ändert sich seine Geschwindigkeit periodisch zwischen v=0m/s und v=4m/s. Bei welcher Geschwindigkeit ist die vorhandene Energie gleichmäßig auf kinetische und potenzielle Energie aufgeteilt, also E(kin)=E(pot)?

Wir wissen nicht mehr weiter?

Meine Ideen:
Ansatz: m*g*h=1/2*m*v²
Masse kürzt sich ja weg, aber die Höhe ist da noch. Wie können wir mit Hilfe der Geschwindigkeit die Höhe rauskriegen. Bzw. ist die Höhe denn relevant oder gilt es für jedes Pendel, wenn es nur diese Geschwindigkeit besitzt?

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Wie groß ist den die maximale kinetische Energie bzw. die Gesamtenergie des Pendels? Und wie groß ist relativ dazu die kinetische Energie im gesuchten Fall.

T.rak92 · Anmeldungsdatum: 25.01.2012 Beiträge: 296

was ist denn die maximale und was die minimale kinetische Energie?

Jetalijj · Gast

Die Frage steht genau so da, ohne weitere Angaben. Das verwirrt uns auch ziemlich. Es gibt nur noch Antwortmöglichkeiten zum ankreuzen:

1m/s
1.4m/s
2m/s
2.8m/s
Immer

T.rak92 · Anmeldungsdatum: 25.01.2012 Beiträge: 296

die frage verwirrt uns nicht, du solltest nur die kinetische energie mithilfe der geschwindigkeit ausdrücken...

das die minimale 0 ist, liegt ja auf der hand und die maximale muss ja 8m sein...

Wie kannst du jetzt mit m die kinetische Energie ausdrücken, bei der die potentielle und die kinetische energie gleich sind?

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Jetalij · Anmeldungsdatum: 04.02.2012 Beiträge: 7

Aber ich brauch doch dazu die Geschwindigkeit um die kinetische Energie an der Stelle auszudrücken, oder nich?

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

T.rak92 · Anmeldungsdatum: 25.01.2012 Beiträge: 296

schau mal die Summe aus kinetischer und potentieller energie bleibt immer Konstant:

T+V=K

Wir wissen ja jetzt was K ist nämlich 8m:

T+V=8m

Wie groß muss also T sein wenn T=V ist?

Jetalij · Anmeldungsdatum: 04.02.2012 Beiträge: 7

also die maximale Energie ist ja 8m, aber wir wissen nicht, wie wir von da auf die kommen sollen wo sie gleich E(pot) ist

Jetalij · Anmeldungsdatum: 04.02.2012 Beiträge: 7

4m?

Jetalij · Anmeldungsdatum: 04.02.2012 Beiträge: 7

Ja ok, wir haben es.... dankeschön^^

manchmal steht man echt aufm Schlauch!!!

Jetalij · Anmeldungsdatum: 04.02.2012 Beiträge: 7

Es ist natürlich 2.8 m/s

T.rak92 · Anmeldungsdatum: 25.01.2012 Beiträge: 296

genau also ist doch 4m=1/2mv(gesucht)^2...

Jetalij · Anmeldungsdatum: 04.02.2012 Beiträge: 7

das ist super

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

4m? Wird die Geschwindigkeit zurzeit in Kuhfladen gemessen?

T.rak92 · Anmeldungsdatum: 25.01.2012 Beiträge: 296

@pressure

ich denke es geht hier hauptsächlich um das Verständnis dafür, dass man sich aus der Masse und dem Geschwindigkeitsquadrat die Lösung errechnen kann. Wenn man jetzt jedesmal 4m J/kg schreiben würde kostet das nur Platz und Zeit und trägt absolut nichts zur Lösung bei. Genauso wenig wie solche Kommentare...

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Das mag vielleicht für diese Aufgabe nebensächlich sein, aber es ist gerade für Anfänger wichtig zu verstehen, dass physikalische Größen immer ein Einheit haben und eine solche Zahlenangabe ohne Einheiten nicht sinnvoll ist. Vor allem auch in deren Interesse, so können in einer Arbeit manchmal wertvolle Punkt für die bessere Note gespart werden.

Wenn du die Zeit dazu nicht hast, diese (in diesem Fall) vier Zeichen zusätzlich zuschreiben, solltest du lieber gar nicht antworten.

Auch solltest du bedenken, dass das hier ein öffentliches Forum ist und somit auch dritte diese Thema lesen, wenn sie nach einer Lösung einer ähnlichen Aufgabe suchen. Meinst du nicht, dass es dann besser ist wenn die Antwort auf die Fragen nicht nur qualitativ richtig ist, sondern auch quantitativ?

T.rak92 · Anmeldungsdatum: 25.01.2012 Beiträge: 296

Erstmal stimme ich dir vollkommen zu, dass es wichtig ist zu wissen, dass zu jeder quantitativen Angabe eine Einheit gehört, und das diese in einer schriftlichen Arbeit immer angegeben werden muss.

Dass man besser gar nicht antworten sollte als so kann ich nicht bestätigen, denn oft genug wird in dem Forum hier überhaupt nicht geantwortet.

Immer wenn ich eine Aufgabe beantworte, mache ich das so wie wenn ich sie selbst rechnen würde, und ich denke dass es auch für Anfänger gut ist zu lernen wann man die Einheiten hinschreiben sollte, und wann andere Faktoren relevanter sind, und das es das wichtigste ist, dass man am Ende der Aufgabe gewissenhaft prüft, dass die Einheiten aufgehen. Ich persönlich finde es falsch den Leuten zu erzählen, dass etwas so und nur so gemacht werden soll und es dann selbst nicht zu tun, obwohl dieses Vorgehen sowohl in Schulen als auch in Universitäten sehr populär ist. Vielmehr möchte ich den Leuten vermitteln, dass es ok ist auf gewisse Sachen zu verzichten, wenn man weiss was man tut, und das bei einer Aufgabe das Denken das wichtigste ist. Trotzdem kann ich deine Kritik nachvollziehen, und finde es beachtlich, wenn du die Sachen immer formal korrekt aufschreibst.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Wenn man dem Fragesteller schon was vermitteln will, dann auf gar keinen Fall mit einer solch sinnlosen und auch noch von falschen Argumenten gespickten Diskussion. Vor allem sollte man, so lange es irgend geht, sinnlose Zahlenrechnungen vermeiden, sondern sich auf die grundsätzlichen Zusammenhänge konzentrieren. Dabei spart man sich außerdem das offenbar als lästig empfundene Hinschreiben von Einheiten, da diese in den durch allgemeine Symbole ausgedrückten physikalischen Größen ja bereits enthalten sind.

Die maximale im System steckende Energie ist durch die maximale Geschwindigkeit vorgegeben

Wenn jetzt kinetische und potentielle Energie gleich sein sollen, ist die kinetische Energie gerade halb so groß wie die gesamte Energie

Nach der gesuchten Geschwindigkeit auflösen:

von oben einsetzen:

m kürzen und aus

die Wurzel ziehen:

Jetzt kann man für

den vorgegebenen Zahlenwert mit Einheit einsetzen und erhält ganz automatisch den richtigen Zahlenwert und die richtige Einheit für das Ergebnis.