Federkonstante, Schwingungen < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Eine Feder dehnt sich um 0,150m, wenn eine Masse von 0,300 kg an ihr aufgehängt wird. Dann wird die Feder zusätzlich 0,100m aus ihrer Gleichgewichtslage gedehnt und anschließend losgelassen. Bestimmen Sie
a.) die Federkonstante k
b.) die Kreisfrequenz
c.)die Periode
d.) die Frequenz
e.) die maximale Geschwindigkeit
f.) den Betrag der max. Beschleunigung der Masse |
Hallo.
Würde bei diesem Bsp eure Hilfe brauchen bzw. eigentlich brauche ich nur Hilfe bei der Berechnung der Federkonstante k.
Also ich würde k wie folgt berechnen:
F = -k *x wobei die Kraft F= m*g auf die Feder wirkt.
m*g = -k*x
k = -m * g / x
k = - 0,3kg * (-9,81 [mm] m/s^2) [/mm] / 0,150m = 19,62 [mm] kg/s^2
[/mm]
Kann das richtig sein? Die Einheit von der Federkonstante müsste doch N/m sein oder?
Hoffe es kann mir jemand weiter helfen.
lg, stefan
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:53 Do 24.09.2009 | | Autor: | Loddar |
Hallo Stefan!
![[daumenhoch]](/images/smileys/daumenhoch.gif "[daumenhoch]")
Die Einheiten [mm] $\left[ \ \bruch{\text{N}}{\text{m}} \ \right]$ [/mm] und [mm] $\left[ \ \bruch{\text{kg}}{\text{s}^2} \ \right]$ [/mm] sind äquivalent.
Gruß
Loddar
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Ok, danke 
Ich hätte eine Frage zu e.)
Die Formel: v(max) = w(Kreisfrequenz) * x(m) gilt ja nur bei oszillierenden Gewichten. Kann ich bei diesem Bsp auch davon ausgehen?
Ich habe mir auch die Formel:
v(max) = -w*x(m)*sin(w*t+ Winkel)
aufgeschrieben, jedoch weiß ich nicht, wie ich diese Anwenden soll, da ich keinen Winkel gegeben habe bzw. wie kann die Geschwindigkeit negativ sein?
lg, stefan
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(Antwort) fertig | | Datum: | 20:56 Do 24.09.2009 | | Autor: | leduart |
Hallo
[mm] v_m=\omega*x_m, [/mm] und die Masse schwingt (oszilliert) doch nach dem Loslassen?
was du geschrieben hast ist die Momentangeschw bei t.
(der winkel ist uebrigens 0, wenn t=0 beim Loslassen gesetzt wird.)
Da die Masse rauf und runterschwingt ist sowohl der Weg als auch v mal positiv mal negativ.
wenn die Ausl. nach unten als pos. gerechnet ist gilt wegen [mm] x(0)=x_m [/mm] , [mm] x(t)=cos(\omega*t) [/mm] und v dann entsprechend anfangs nach oben also negativ, wenn [mm] x(0)=-x_m [/mm] dann anfangs v>0 nach T/2 v<0 usw.
Gruss leduart
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