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Sven.1994
Gast
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 Sven.1994 Verfasst am: 06. Jan 2014 17:20 Titel: Feder Aufgabe |
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Meine Frage:
Hallo ich habe hier eine Aufgabe,bei der Ich schon nach sehr vielen Versuchen nicht auf die richtigen Ergebnisse komme.
An eine Feder wird eine Masse von m=500g drangehängt,worauf sich die Feder um 12,5cm in die neue Ruhelage yo ausdehnt.Danach lenken sie das Federpendel mit der Masse,um 10cm aus der neuen Ruhelage aus und lassen zum Zeitpunkt t0=0s los. (Reibung spielt hier keine Rolle).
a)Bestimmen sie die Kreisfrequenz w,Schwingungsdauer T und Frequenz f
b)Wie groß ist die Auslenkung,gemessen von yo,nach einer zeit von t1=0,5s
c)Bestimmen Sie die Geschwindigkeit und die Beschleunigung der Masse zur zeit t1.
Meine Ideen:
Meine Idee wäre es jetzt,erstmal die Federkonstante D zu berechnen,doch ich blicke in dem Text nicht durch,und bin mir bei den Werten unsicher.
Hoffe auf Hilfe von euch  MfG |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 06. Jan 2014 17:40 Titel: |
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Stichwort Federpendel. Schau im Lehrbuch oder bei wiki nach. |
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Sven.1994
Gast
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| Sven.1994 Verfasst am: 06. Jan 2014 17:45 Titel: |
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Hallo,über das Federpendel habe ich schon gelesen,aber die Aufgabe kann ich dennoch nicht lösen.
Ich hab bspw. bei der Federkonstante 22,2Nm raus,und in den Lösungen sind dagegen 40Nm angegeben.. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 06. Jan 2014 17:56 Titel: |
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| Sven.1994 hat Folgendes geschrieben: | | Ich hab bspw. bei der Federkonstante 22,2Nm raus |
Kannst Du das mal vorrechnen? Insbesondere wie Du auf diese unsinnige Einheit kommst? |
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Sven.1994
Gast
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| Sven.1994 Verfasst am: 06. Jan 2014 18:05 Titel: |
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Die Federkonstante habe ich so berechnet:
geg:m=0,5kg, Ausdehnung s=0,0225m , g=10m/s² (vereinfacht)
D=F/s
F=0,5kg*10m/s²=5N ---------> D=5N/0,225m = 22,2Nm. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 06. Jan 2014 18:10 Titel: |
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| Sven.1994 hat Folgendes geschrieben: | | Ausdehnung s=0,0225m |
Da schau dir die Aufgabenstellung lieber noch mal genauer an.
Außerdem bekämst Du mit der falschen Auslenkung weder den von Dir genannten Zahlenwert noch die nach wie vor unsinnige Einheit heraus. |
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Sven.1994
Gast
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| Sven.1994 Verfasst am: 06. Jan 2014 18:20 Titel: |
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Oh danke,mir ist grade aufgefallen,dass wenn ich für die Auslenkung die 12,5cm nehmen würde ich die 40Nm rausbekommen würde. Mir ist dann aber leider nicht klar,warum man die neue Ausdehnung von 10cm nicht hier berücksichtigt. Und was meinen Sie mit der unsinnigen Einheit? Nm ist doch nicht verkehrt oder? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 06. Jan 2014 18:33 Titel: |
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| Sven.1994 hat Folgendes geschrieben: | | Mir ist dann aber leider nicht klar,warum man die neue Ausdehnung von 10cm nicht hier berücksichtigt. |
Bei einer Belastung mit F=0,5kg*10m/s²=5N wird die Feder um x=12,5cm=0,125m ausgelenkt. Nichts anderes steht in der Aufgabenstellung. Für die Auslenkung um weitere 10cm wird eine zusätzliche Kraft benötigt.
| Zitat: | | Danach lenken sie das Federpendel mit der Masse,um 10cm aus der neuen Ruhelage aus ... |
| Sven.1994 hat Folgendes geschrieben: | | Nm ist doch nicht verkehrt oder? |
Doch! |
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Sven.1994
Gast
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| Sven.1994 Verfasst am: 06. Jan 2014 18:40 Titel: |
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| Zitat: | | Bei einer Belastung mit F=0,5kg*10m/s²=5N wird die Feder um x=12,5cm=0,125m ausgelenkt. Nichts anderes steht in der Aufgabenstellung. Für die Auslenkung um weitere 10cm wird eine zusätzliche Kraft benötigt. |
Ok danke,habs nun nachvollziehen können.
Hmm,ist die Einheit dann N/m statt Nm? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 06. Jan 2014 18:43 Titel: |
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| Sven.1994 hat Folgendes geschrieben: | | Hmm,ist die Einheit dann N/m statt Nm? |
Wieso fragst Du? Das kannst du doch an Deiner eigenen Rechnung nachvollziehen. Außerdem hast Du doch die Musterlösung vorliegen. Ist dort die Einheit wirklich als Nm angegeben? |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 06. Jan 2014 20:32 Titel: Re: Feder Aufgabe |
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| Sven.1994 hat Folgendes geschrieben: | | a)Bestimmen sie die Kreisfrequenz w,Schwingungsdauer T und Frequenz f |
Kreisfrequenz:
Periodendauer:
Frequenz:
_________________
Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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Sven.1994
Gast
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| Sven.1994 Verfasst am: 06. Jan 2014 22:10 Titel: |
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| Zitat: | | Wieso fragst Du? Das kannst du doch an Deiner eigenen Rechnung nachvollziehen. Außerdem hast Du doch die Musterlösung vorliegen. Ist dort die Einheit wirklich als Nm angegeben? |
Ok danke und ehrlich gesagt ja,aber ist natürlich falsch,weil wie Sie schon gesagt haben,dass von der Rechnung her schon nicht sein kann.
Danke planck1858 werde die Aufgabe versuchen weiter zu bearbeiten |
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Sven.1994
Gast
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| Sven.1994 Verfasst am: 06. Jan 2014 22:48 Titel: |
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Für die Aufgabe b) wurde in der Lösung die Formel y(t)=y1*cos(w*t) sowie
y(t)=y1*sin(w*t+Pi/2) verwendet. Im netz habe ich zudem die Formel
y=A*cos(w*t) gefunden.
Wenn ich dann für A bzw. y1 die Ausdehnung um 0,1m sowie w=8,94 und t=0,5 einsetze komme ich nicht auf das Ergebnis der Lösung "-0,024m" |
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Sirius
Anmeldungsdatum: 22.11.2008
Beiträge: 119
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| Sirius Verfasst am: 06. Jan 2014 23:15 Titel: |
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Die verwendete Formel stimmt auf jeden Fall und auch die Werte, die du einsetzt sind richtig. Was bekommst du denn heraus? Erwartet dein Taschenrechner im Argument vom Kosinus evtl. Grad statt Bogenmaß? |
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Sven.1994
Gast
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| Sven.1994 Verfasst am: 06. Jan 2014 23:54 Titel: |
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Hallo,also die Einstellungen am TR stimmen,und als Ergebnis bekomme Ich 0,099m raus. Muss man mit der Lösung vielleicht noch weiterrechnen,da in der Lösung das Ergebnis negativ ist? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 07. Jan 2014 00:22 Titel: |
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| Sven.1994 hat Folgendes geschrieben: | Für die Aufgabe b) wurde in der Lösung die Formel y(t)=y1*cos(w*t) sowie
y(t)=y1*sin(w*t+Pi/2) verwendet. Im netz habe ich zudem die Formel
y=A*cos(w*t) gefunden.
Wenn ich dann für A bzw. y1 die Ausdehnung um 0,1m sowie w=8,94 und t=0,5 einsetze komme ich nicht auf das Ergebnis der Lösung "-0,024m" |
Wenn ich die Werte einsetze, erhalte ich y(0,5s)=-0,024m.
Allerdings habe ich die Schwingungsgleichung
=-A\cdot\cos{(\omega t)})
verwendet. Dabei lege ich die Angaben der Aufgabenstellung zugrunde (Anfangswert ist negativ) und zähle die positive y-Richtung nach oben.
Rechnung:
=-0,1m\cdot\cos{\left(\sqrt{\frac{10\frac{m}{s^2}}{0,125m}}\cdot 0,5s\right)}=-0,1m\cdot \cos{\left(8,94\frac{1}{s}\cdot 0,5s\right)}=-0,1m\cdot\cos{4,47}=-0,024m) |
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Sven.1994
Gast
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| Sven.1994 Verfasst am: 07. Jan 2014 00:40 Titel: |
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Danke GvC,hab es nun auch raus,musste doch wie Sirius sagte von Grad auf Rad einstellen. Bis grade,habe ich immer in Grad gerechnet und es nie umgestellt.Woher weiß man,dass man hier in Rad rechnen muss? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 07. Jan 2014 00:52 Titel: |
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| Sven.1994 hat Folgendes geschrieben: | | Woher weiß man,dass man hier in Rad rechnen muss? |
Das erkennst Du daran, dass in der Bestimmungsgleichung für die Kreisfrequenz
kein Winkel im Gradmaß vorkommt. |
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Sven.1994
Gast
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| Sven.1994 Verfasst am: 07. Jan 2014 11:58 Titel: |
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Ok danke mal wieder was neues gelernt  |
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