Neue Ruhelage bestimmen

Jonas_ · Gast

Wir haben eine Aufgabe zu einer Waagschale der Masse M, die an einer Feder hängt. Wie üblich mit der Federkonstanten k.
Anschließend fällt eine Masse m aus einer Höhe h auf die Waage. Davor war die Waage in Ruhe bei x=0.

Jetzt ist die Frage nach der neuen Ruhelage mit der aufliegenden Masse.

Zusätzlich gegeben ist noch, dass die Feder eine Rückstellkraft ausübt mit

und die Ruhelage ist

. Die potentielle Energie ist

Meine Idee war jetzt, dass die Masse mit einer Geschw. auf die Waage fällt, somit einen Impuls weiter gibt und die Rückstellkraft das wieder in die neue Ruhelage bringt.
Aber das ist ja denke ich für diesen Aufgabenteil eher unirrelevant, da ja nur die Frage nach der neuen Ruhelage ist. Also wie sich m auf die Waage auswirkt.

Vielleicht sollte ich noch hinzufügen, dass ich Probleme habe Gleichungen aufzustellen, also seht es mir nach, sofern das möglich ist Augenzwinkern

Mir fehlt das Gespür dafür was man darf und was nicht bzw was sinnvoll ist.

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8762

Warum hat das System denn eine neue Ruhelage?

Jonas_ · Gast

Weil eine Masse m auf die Waagschale fällt

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8762

(Ich wusste, dass diese Antwort kommt Augenzwinkern

)
... und warum führt das zu einer neuen Ruhelage?

Jonas_ · Gast

Ich habe mich auch schon gewundert Big Laugh

Ich bin eh sehr mistrauisch bei solchen Fragen

Nunja wenn mehr Gewicht an der Waage/Feder hängt, dann "zieht" sich ja die Feder und dehnt sich, also wird die Konstante (?) länger.

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8762

Ja. Und was genau zieht an der Feder (bzw warum)? und wieso zieht das nicht beliebig weit, sondern hört irgendwann (in der neuen Ruhelage) wieder auf?

Jonas_ · Gast

Die Masse und die Gravitation?
Das hört ja auf wegen der Rückstellkraft.

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8762

Genau. Und wenn es dann in der Ruhelage ist, was sagt Dir das über die Kräfte die auf die Massen wirken?

Jonas_ · Gast

Dann wirkt da ja nichts mehr drauf also ist es null, würde ich jetzt sagen. [/u]

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8762

Jonas_ · Gast

Achsooo ! Ja die Rückstellkraft und die Geschwindigkeit bzw die Kraft der Masse heben sich auf. Ja darauf hätte ich auch kommen können.

Ich weiß aber ich habe momentan einfach so ein Brett vorm Kopf das ist der Wahnsinn.
Wir gesagt ich habe einfach keine Ahnung wie man an solche Aufgaben am besten ran geht unglücklich

Jonas_ · Gast

Also wären das ja

0 = mg - k (x-x0)

Und das ist dann alles?

Dann bräuchte ich auch noch Hilfe beim Bestimmen der Amplitude. Dabei handelt es sich ja um die Schwingung bzw Auslenkung der Feder.
Hierfür ist ja dann die Geschwindigkeit und die Energiegleichung notwendig, richtig?

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8762

Ja.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Jonas_ · Gast

Das meinte ich, habe mich wirklich blöd ausgedrückt.
Also habe ich die potentielle Energie der Kugel (m*g*h) und die der Waage.
Die Amplitude beschreibt ja die Auslenkung.

Jetzt habe ich immer von Sinus-Kurven gelesen und Formeln, die das beschreiben. Meine Frage ist jetzt wie man auf jene kommt bzw ob ich die mit dem, was ich gegeben habe herleiten kann?