Federpendel < HochschulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 14:50 Mo 29.09.2008 | | Autor: | bore |
| Aufgabe | | Feder mit Federkonstante c=30N/m. Wie gross ist die Masse eines dranhängenden Massestückes, das Schwingungen der Amplitude 5cm ausführt und mit der Geschwindigkeit 80cm/s durch die Ruhelage geht? |
c=30N/m
v=0.8m/s
A=0.05m
Gehe nun nach der Formel aus dem Formelbuch a=-c/m*A
Nach m=-c/a*A=-0.8/6.4*0.05=-0.00625
[mm] a=v^2/2S=0.8^2/2*0.05=6,4
[/mm]
Die Lösung m stimmt aber nicht. Kann ich diese Formel hier nicht verwenden (weshalb) oder welche Formel müsste ich verwenden?
Danke und Gruss
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Hallo!
Der Fehler liegt darin, daß du hier zwei Vorgänge vermischst.
Es ist nicht nur wichtig, die Formeln zu kennen, sondern auch, wofür sie gut sind, und wann man sie anwenden kann, und wann nicht.
Du hast da eine Formel aufgeschnappt, die dir die Beschleunigung liefert (Die stimmt auch). Die Beschleunigung berechnest du anschließend mit
> [mm]a=v^2/2S=0.8^2/2*0.05=6,4[/mm]
Allerdings gilt DIESE Formel nur für gleichmäßig beschleunigte Bewegungen, also bei konstanter Beschleunigung. Ein Pendel ist jedoch alles andere als konstant beschleunigt.
Eigentlich müßtest du die Differenzialgleichung für ein Pendel kennen, und demnach auch die Lösung
[mm] $x(t)=A*\sin(\omega [/mm] t)$
Wie berechnest du denn daraus die Geschwindigkeit und Beschleunigung zu einem Zeitpunkt t? Hinweis: Dazu brauchst du Oberstufen-Mathematik.
Die Formel für die Geschwindigkeit bringt dich direkt weiter, wenn du weißt, was mit dem Trigoniometrischen Teil beim Nulldurchgang passiert.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 17:14 Do 02.10.2008 | | Autor: | leduart |
Hallo
Du kannst die Aufgabe am schnellsten mit dem Energiesatz loesen: Amplitude: nur Federenergie, max v nur kinetische Energie.
Gruss leduart
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