Feder-Masse-Schwing. Amplitude < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Ein freier Feder-Masse-Schwinger (k=10 N/m) besitzt die Gesamtenergie 0,10 J und die Eigenfrequenz f=10 Hz.
a) Mit welcher maximalen Amplitude schwingt er? |
Hallo,
ich habe eine Frage zur obigen Aufgabe. Hier erstmal die Lösung laut unserem Lehrer:
[mm]E_{ges}=0,5*k*x_m^2[/mm]
=> [mm]x_m=\wurzel{\bruch{2*E_{ges}}{k}}[/mm]
[mm]x_m=14,1 cm[/mm]
So, nun zur Frage :) Es ist ja die Gesamtenergie gegeben, warum wird jetzt nur die potenzielle Energie in E(ges) mit einbezogen? Der Energieerhaltungssatz besagt doch:
[mm]E_{mechanisch} = E_{kinetisch} + E_{potenziell}[/mm]
also wäre doch E(ges):
[mm]E_{ges}=\bruch{m}{2}*v^2+\bruch{k}{2}*x^2[/mm] [wobei x ja xm entspricht]
Fällt die kinetische Energie weg, weil keine Geschwindigkeit gegeben ist? [wiederspricht dann aber irgendwie der nächsten Teilaufgabe, weil dort soll man die maximale Geschwindigkeit berechnen]...
Bitte um Hilfe :) danke ;)
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:32 Mo 05.03.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
welche Geschwindigkeit besitzt er denn bei maximaler Auslenkung? natürlich ist deine gleichung für jedes x richtig , wenn du das zugehörige v einsetzt und umgekehrt.
gruss leduart
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Die Geschwindigkeit habe ich wie folgt berechnet:
[mm]v=x_m*\omega[/mm]
[mm]\omega=2\pi*f=20\pi*s^{-1}[/mm]
[mm]v=14,14 cm*20\pi*s^{-1}=8,88m/s[/mm]
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(Antwort) fertig | | Datum: | 11:08 Di 06.03.2012 | | Autor: | chrisno |
Das ist die maximale Geschwindigkeit. Wie groß ist die Geschwindigkeit im Umkehrpunkt, also bei der maximalen Auslenkung?
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Hm.. eigentlich ja logisch :)
Also im maximalen Auslenkpunkt muss die Geschwindigkeit ja 0 sein, weil der Feder-Masse-Schwinger dann wieder zurückschwingt. Somit fällt die kinetische Energie weg, es bleibt nur die potenzielle.
Richtig?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 11:43 Di 06.03.2012 | | Autor: | leduart |
Hallo
richtig
gruss leduart
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