Federpendel

[Latin]

Hier mal eine nette Aufgabe aus meinem Physikunterricht. A- C konnte ich alleine lösen, allerdings mit d und e bin ich mir nicht sicher. Würde mich über eure Hilfe freuen!


Ein Federpendel mit der Masse m= 500 g benötigt für 10 Schwingungen 12,3s

a) Wie groß ist die Federkonstante der Feder?
b) Der Pendelkörper wir um 10 cm angehoben und losgelassen. Welche Art von Schwingung führt das Pendel aus?
c) Geben Sie das Weg- Zeit- , das Geschwindigkeit- Zeit und das Beschleunigungs-Zeit- Gesetzt an!

d) Wo ist die Geschwindigkeit am größten und wie groß ist sie? Wie groß ist die Beschleunigung an diese Stelle?

e) An welchen Stellen ist die Beschleunigung am größten? Wie groß ist sie und wie groß ist die beschleunigende Kraft?

Danke, Latin

[hallo2]

d) im Ruhepunkt (bis hierhin wird das Gewicht beschleunigt, wenn es diesen Punkt passiert hat wird es ja wieder abgebremst

e) jeweils bei der größten Auslenkung

[mfux]

ergänzung zu e): beschleunigende Kraft = Rückstellkraft => F = G sin (a)

[Solaris]

a) Omega= Wurzel aus D/m

Omega ist 2*Pi*f

Die Frequenz f ergibt sich aus der Anzahl der Schwingungen durch die Zeit, einsetzen, nach D auflösen und du dürftest das Ergebnis haben, D ist ca. 13,05

[Manniger]

soooo...

also, zu d)

s(t) = s(max) * cos(omega*t)
v(t) = s(max) * omega * sin(omega * t)
a(t) = s(max)² * omega * cos(omega * t)

die Geschwindigkeit ist in der Mitte am größten, also setzt du 0 in die erste Gleichung ein und löst nach t auf.

dann setzt du t in die 2. Gleichung ein und rechnest so v aus.

dann setzt du t in die 3. Gleichung ein und rechnest a aus.


zu e):

Die Beschleunigung ist bei s(max), also wenn das Pendel maximal ausgelenkt ist am größten.

Da das pendel zum Zeitpunkt 0 sich an dieser Stelle befindet rechnetst du einfach a(0) aus.

es gilt: F = D * s.

s ist ja gerade die Amplitude, also ist die Kraft einfach auszurechnen.

So, hoffe, das hat geholfen

Gruß
Manniger
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"When once you have tasted flight, you will forever walk the earth with your eyes turned skyward, for there you have been and there you will always long to return."

[BigBaboon]

Hey Dudes,
das ist doch alles Physik-LK.
But remember: Kein Stift, geschweige denn Papier beim Physiktest. Was sagt uns das?
Nette Fachsimpelei, kommt aber nicht dran. Den Dude möchte ich sehen, der das alles im Kopf rechnet. Falls das jemand kann wird er auch nicht Pilot sondern Mathematiker.

[Latin]

Danke! Hat mir geholfen.