Energiesatz mit Dissipation

Michelis849 · Gast

Hallo, kann mir einer bitte bei dieser Aufgabe helfen?

Ein Quader mit einer Masse von 3 kg wird von einer zusammengedrückten Feder, Federkonstante 606 N/m, beschleunigt. Der Quader löst sich an dem Punkt von der Feder, an dem diese ihre ungespannte Länge einnimmt. Er bewegt sich dann weiter über eine horizontale Oberfläche, bevor er nach d = 8 m zum Stehen kommt. Der Gleitreibungskoeffizient zwischen Quader und Oberfläche beträgt 0,25.

a) Wie groß ist die infolge der Wirkung der Reibungskraft dissipierte Energie?
b) Wie groß ist die maximale kinetische Energie des Quaders?
c) Um welche Auslenkung ist die Feder zusammengedrückt, bevor der Quader sich in Bewegung setzt?

Bitte runden Sie Ihre Ergebnisse auf drei wertanzeigende Ziffern!

zu a) hab ich schon was raus, weiß aber nicht obs richtig ist
1. Normalkraft: Fn = m*g = 29,43N
2. Gleitreibungskraft: fk = 0,25 * Fn = 7,36N
3. Energie aus Dissipation: /\E.diss= fk * d = 7,36N*8m = 58,9Nm

zu den anderen Aufg. bräuchte ich noch Ansätze.

Danke schonmal

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Federspannenergie bekannt?

Michelis849 · Gast

nein, alles was bekannt ist steht im text

anbei noch die skizze zur aufg.

[/img]imagebanana.com/view/t3van0rv/P1A4A.png

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ist DIR die Berechnung der Federspannarbeit bekannt; wie man das macht?

Michelis849 · Gast

W=0,5* Federkonstante * Strecke² ,oder?
aber mit Strecke ist doch die Auslenkung der Feder gemeint oder? und die ist nicht gegeben...

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Richtig, die ist gesucht (Aufgabe).
Was wird aus dieser Energie letztendlich, nach dem Energiesatz? Wurde oben von Dir schon ausgerechnet.

Michelis849 · Gast

hmm, iwie steh ich auf dem schlau. das ist ja die potentielle Energie, wenn ich den Energiesatz nutze, habe ich aber doch dann 2 unbekannte Variablen (v und Auslenkung)

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Federspann-Energie = (bekannte) Reibungsenergie -> anfängliche Auslenkung

Michelis849 · Gast

danke, d.h. d=Wurzel(2*W/k) = 0,44m ist richtig?

und Aufg.teil b) ?
max kinetische Energie müsste ja dann nach dem Energiesatz -117,8Nm sein.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Die drei Energieteile sind jeweils gleich! Außerdem kann die Bewegungsenergie nicht negativ sein.
Empfehlung: Lies Dir den Energiesatz nochmal durch.