Schwingungsdauer Feder senkrecht

Sblu · Gast

Meine Frage:
Hallo,
ich bin grade dabei für eine Klausur zu lernen. Komme aber bei dieser Aufgabe echt nicht weiter. Ich erwarte keine Lösungen, möchte aber bitten mir einen kleinen Denkanstoß zu geben. Das wäre sehr nett.
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Eine Feder sei senkrecht aufgehängt. Ein Gegenstand unbekannter Masse werde an das Ende der entspannten Feder gehängt und losgelassen. Er falle um die Strecke h nach unten, bevor er das erste Mal anhält.
h = 0,2 m
a) Wie groß ist die Schwingungsdauer T ?

Meine Ideen:
Ich habe mir erstmal die Gleichung für eine Schwingung aufgeschrieben. Ich gehe davon aus, dass es sich bei dieser Aufgabe um eine ungedämpfte Schwingung hält.

, mit

. Das Hilft mir aber nicht weiter. Ich habe auch versucht an die Kreisfrequenz zukommen, indem ich gucke, wann sin(wt) = 0 ist. Aber dann habe ich ja zwei Unbekannte! Mit einer gedämpften Schwingung wäre das natürlich noch komplizierter.

stereo · Anmeldungsdatum: 27.10.2008 Beiträge: 402

Was weißt du denn über die Federkonstante im ausgelenkten Zustand? Die Kraft welche zieht ist gleich der rücktreibenden Kraft. Welche zieht und welche wirkt dagegen?

Sblu · Anmeldungsdatum: 10.12.2013 Beiträge: 59

Also so rein aus dem Bauch heraus würde ich behaupten, dass die rücktreibende Kraft die Federkraft ist.

Die Kraft die dagegen wirkt ist die Kraft, welche aus der Erdbeschleunigung resultiert.

Diese beiden Kräfte könnte man gleichsetzen.

Dann hätte ich jedoch immernoch zwei Unbekannte. Wenn ich diese zwei Unbekannten jedoch hätte, könnte ich daraus auch die Kreisfrequenz berechnen.

stereo · Anmeldungsdatum: 27.10.2008 Beiträge: 402

Das klingt doch erstmal super Thumbs up!

Jedoch würde ich die Gleichsetzung der Kräfte etwas anders schreiben, weil diese Kräfte wirklich bloß an der Stelle x_0 gleich sind.:

Du hast auch schon völlig richtig die Kreisfrequenz angegeben. Wieso setzt du jetzt nicht den oben gewonnenen Ausdruck in die Kreisfrequenz ein?

Sblu · Anmeldungsdatum: 10.12.2013 Beiträge: 59

Vielen Dank.
Jetzt ist der Vorhang gefallen! Eigentlich echt logisch und auch simpel.
Aber manchmal braucht man eben einen Stoß in die richtige Richtung.

Danke nochmal.

jmd · Anmeldungsdatum: 28.10.2012 Beiträge: 577

Aufpassen

Sblu · Anmeldungsdatum: 10.12.2013 Beiträge: 59

Warum ist x = h/2 ? Ich kann es mir einfach nicht vorstellen. Wenn an die entspannte Feder eine Masse gehangen wird, dann geht sie doch erstmal den weg h herunter. Deswegen würde ich die Federkraft mit dem Weg h und der Federkonstante k verknüpfen !?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861