schwingungen bei federn

liZZ0R_20 · Gast

hi erstma <:
so es geht darum das ich in der nächsten woche physik klausur schreibe und ich komm bei einer übungsaufgabe mit dem 2ten teil einfach net weiter :| und zwar lautet die aufgabe folgendermaßen:

eine masse (m=0,21kg) haengt an einer feder, diese wird dadurch um 6,8cm gedehnt.

a) federkonstante berechnen

die hab ich glaube richtig rausbekommen :
mit FG=FS
-> m*g=k*x
hab ich dann nach k umgestellt und bin auf 30,29N gekommen.

b)
nun wird die feder nochma um 5,1 cm nach unten gezogen und losgelassen -> entsteht ne harmonische ungedämpfte schwingung.
In welcher Entfernung von der Ruhelage befindet sich die masse nach t=0,11s?
wählen sie die richtung nach "oben" als positiv.

da dacht ich ich geh mit y(t)=y0*cos(w*t) ran aba da w=2pi*f ist und ich nicht f habe und auch nicht weiss wie ich auf f kommen könnte komm ich da einfach net weiter :/
c)
welche geschwindigkeit hat die masse zu dem zeitpunkt von b?

wäre voll nett wenn ihr eure ideen dazu schreiben würdet und ich hoffe ich komm damit dann auch klar xD

thx im vorraus

liZZ0R der physikb00n Augenzwinkern

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

liZZ0R_20 · Gast

hi danke für deine antwort
habe nach der formel im tabellenbuch geschaut aber find die voll net oO in meinen aufzeichnungen ist sie auch nicht vertreten unglücklich

wie bist du denn auf die formel gekommen? oder ist das ein bestimmtes gesetz? wie gesagt in physik bin ich keine große leuchte unglücklich

*leider*

liZZ0R_20 · Gast

ich hab sie gefunden xD kreisfrequenz für nen federpendel, naja ich sags ja ich bin zu dumm dafür xD danke dir recht herzlich für deinen tip

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Schön, dass du sie gefunden hast! Jetzt habe ich die Erklärung der Herleitung schon eingetippt, also gibts die noch obendrauf:

Vorbemerkung: Ich nenne die Federkonstante statt k lieber D (D=k).

Die Formel am Ende erhält man aus F=ma, F=-Ds und s=s_0 sin(\omega t):

Für die Feder gilt:

Für die Auslenkung s gilt:

Dann ist die Geschwindigkeit

und die Beschleunigung:

Das alles setze ich in die Bewegungsgleichung F=m*a ein, und zwar erstmal F=-Ds:

Dann die Ausdrücke für s und a:

und nach Kürzen bleibt:

Also: