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Energie und Feder
 
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Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 17. Mai 2017 14:59    Titel: Energie und Feder Antworten mit Zitat

...


Zuletzt bearbeitet von Mathology am 06. Jul 2017 14:30, insgesamt einmal bearbeitet
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 6202

Beitrag Myon Verfasst am: 17. Mai 2017 15:47    Titel: Antworten mit Zitat

Zu a): Newton ist eine Einheit für eine Kraft. Der Zahlenwert entspricht aber auch nicht dem Ergebnis in Joule (Faktor 100 zu hoch). Um das Ergebnis in Joule zu erhalten, am besten stets mit Werten in m und nicht cm etc. rechnen.

Zu b): Wieso setzt du potentielle Energie = kinetische Energie? Am höchsten Punkt muss - wie an jedem anderen Punkt - gelten: potentielle Energie + kinetische Energie = Gesamtenergie. Die Gesamtenergie entspricht hier der in a) bestimmten Federenergie.
Auwi



Anmeldungsdatum: 20.08.2014
Beiträge: 602

Beitrag Auwi Verfasst am: 17. Mai 2017 16:00    Titel: Antworten mit Zitat

Für den Punkt oben in der Loopingbahn muß gelten:
Zentrifugalkraft muß größer oder gleich sein der dort herrschenden Gewichtskraft.

damit ergibt sich für v=3,6m/s dann:


Zuletzt bearbeitet von Auwi am 17. Mai 2017 16:17, insgesamt einmal bearbeitet
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 17. Mai 2017 16:16    Titel: Antworten mit Zitat

Auwi hat Folgendes geschrieben:
Für den Punkt oben in der Loopingbahn muß gelten:
Zentrifugalkraft muß größer oder gleich sein der dort herrschenden Gewichtskraft.


Das ist zwar richtig, beantwortet aber nicht die in b) gestellte Frage nach dem Durchmesser des Loopings.
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 17. Mai 2017 17:37    Titel: Antworten mit Zitat

Myon hat Folgendes geschrieben:
Zu a): Newton ist eine Einheit für eine Kraft. Der Zahlenwert entspricht aber auch nicht dem Ergebnis in Joule (Faktor 100 zu hoch). Um das Ergebnis in Joule zu erhalten, am besten stets mit Werten in m und nicht cm etc. rechnen.


Stimmt ich rechne noch einmal.

Rechnung: E_Spann = 0,5Ds² = 0,5*0,48N/m*0,026²m² = 0,00016 Nm = 0,00016 J


Myon hat Folgendes geschrieben:
Zu b): Wieso setzt du potentielle Energie = kinetische Energie? Am höchsten Punkt muss - wie an jedem anderen Punkt - gelten: potentielle Energie + kinetische Energie = Gesamtenergie. Die Gesamtenergie entspricht hier der in a) bestimmten Federenergie.


E_ges = 0,00016 J

E_ges = E_pot+E_kin

E_ges = 0,12kg*g*h+0,5*0,12kg*3,6² (m²/s²) |:m

E_ges/m = gh+0,5v² |-0,5v² |:g


h= E_ges/(mg) - v²/(2g)

h= 0,66m = 66 cm


So richtig?
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 17. Mai 2017 18:41    Titel: Antworten mit Zitat

Mathology hat Folgendes geschrieben:
Rechnung: E_Spann = 0,5Ds² = 0,5*0,48N/m*0,026²m² = 0,00016 Nm = 0,00016 J


Das ist nicht richtig. Falsche Umrechnung von N/cm in N/m.

Mathology hat Folgendes geschrieben:
h= E_ges/(mg) - v²/(2g)


Die Formel ist zwar richtig. Wenn Du aber Deine Werte einsetzt, würde eine negative Höhe herauskommen. Das kann ja wohl nicht sein. Der Fehler liegt in der falsch umgerechneten Federkonstante.
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 22. Mai 2017 09:33    Titel: Antworten mit Zitat

Du hast recht. 48 N/cm sind 4800 N/m.

E_Span = 0,5*4800N/m*0,026² m² = 1,6224 Nm

h= E_ges/mg - v²/(2g) = 0,718 m = 71,8 cm

Das müsste jetzt passen.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 22. Mai 2017 18:37    Titel: Antworten mit Zitat

Mathology hat Folgendes geschrieben:
Das müsste jetzt passen.


Ja.
Mathology



Anmeldungsdatum: 18.10.2013
Beiträge: 415

Beitrag Mathology Verfasst am: 28. Mai 2017 09:57    Titel: Antworten mit Zitat

Danke
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