Wärmeenergie bei viskos gedämpfter Schwingung

Ro-Apo · Anmeldungsdatum: 15.01.2018 Beiträge: 1

Meine Frage:
Ich bräuchte mal eure Meinung zu dieser Aufgabe:

Wir haben ein schwingendes,viskos gedämpftes Feder-Masse System.
Ich kenne die Federkonstante k=5 N/m , die Masse m=0,4 Kg sowie die Reibungskraft F= 0,25 N bei v= 0,5 m/s (F ~v). Die Feder sei bei

um 5 cm ausgelenkt.

Die vorherigen Aufgaben konnte ich alle lösen, nur bei diesen beiden bin ich mir unsicher:

f) Welche Wa?rmemenge ist von dem System abgegeben worden, nachdem die Schwingung
abgeklungen ist?

g)Wie groß ist der Gesamtenergieverlust in der ersten Schwingungsperiode? Skizzieren sie den
Energieverlust u?ber der Zeit.

Meine Ideen:
Bei f) hätte ich mir gedacht :
Da der Schwinger seine Energie hauptsächlich durch die Reibung verliert,und diese Reibung Wärme erzeugt, müsste am Ende die abgegebene Wärmemänge der Federenergie bei 5cm entsprechen. Also E= 1\2 * k* s^2

Und g)
Nach der Formel Q= 2Pi * (E/Delta E) einfach nach Delta E umformen und das E aus f) einsetzen sowie das Q (welches ich schon zuvor mit einer anderen Formel berechnet habe)
Der Graph müsste dann eine Grade sein

Ist davon etwa richtig oder wo habe ich falsch gedacht ?
P.S.: Wir hatten in der Vorlesung bisher nur die Mechanik , die Wärmelehre haben wir noch nicht gehabt.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Ja, sowohl f als auch g kommt so richtig. Der Energieverlust über die Zeit kann aber keine Gerade ergeben. Die Energie nimmt ja exponentiell ab. Da das Verhältnis E/Delta E konstant ist, nimmt auch der Energieverlust pro Schwingungsperiode exponentiell ab.