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Maximale Auslenkung eines Federpendels

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Tags: Federpendel

 
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Camaleon

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13:50 Uhr, 27.10.2009

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Hallo!

Gehört zwar eigentlich nicht in ein Mathe Forum, aber da einem hier so gut geholfen wird probier ichs mal.

Ich suche die maximale Auslenkung einer Feder mit Federkonstante k=600Nm, an der eine Masse von 3kg hängt.
Wie weit wird die Feder maximal gedehnt, wenn Sie die Masse an der ursprünglichen ungedehnten Feder einfach loslassen?

Wer eine Ahnung?

Danke schon mal,

lg

Camaleon
Online-Nachhilfe in Mathematik
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BjBot

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13:58 Uhr, 27.10.2009

Antworten
Ich habe wenig Ahnung von Physik, könnte mir aber vorstellen dass das über ein Kräftegleichgewicht funktioniert da wenn die Masse an der Feder hängt sie genau dann zum Stillstand kommt und damit die maximale Auslenkung vorliegt wenn Kraft und Gegenkraft gleich sind ---> Gewichtskraft=Spannkraft <=> m*g=k*l


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Shipwater

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14:07 Uhr, 27.10.2009

Antworten
Hallo,

Bei 600N dehnt sie sich um 1m, bei 3kg10Nkg=30N dehnst sie sich also um ... Meter. So würde ich es jetzt machen.

Gruß Shipwater
Camaleon

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14:20 Uhr, 27.10.2009

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Danke für die Antworten!

Glaube allerdings, dass beide Lösungen die Dehnung im Gleichgewicht angeben. Decken sich auch mit meiner Lösung für die Dehnung im Gleichgewicht.

Zu berechnen wäre aber die maximale Dehnung.

Danke

lg
camaleon
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DK2ZA

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14:28 Uhr, 27.10.2009

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3kg ergeben ein Gewicht von etwa 30N. Bei der Gleichgewichtslage in Ruhe würde die Feder also 5cm gedehnt. Tatsächlich aber schwingt sie um diese Lage schwach gedämpft auf und ab.

Da die Bewegung 5cm oberhalb der Ruhelage begonnen hat, geht sie auch bis 5cm unter die Ruhelage.

Die Feder wird also maximal etwa 10cm gedehnt.


GRUSS, DK2ZA

Frage beantwortet
Camaleon

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14:29 Uhr, 27.10.2009

Antworten
Besten Dank!


LG
camaleon
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Shipwater

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14:31 Uhr, 27.10.2009

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Hallo DK2ZA,

du meinst wohl Kraft anstatt Gewicht, oder? siehe Bild.

Gruß Shipwater

Unbenannt
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DK2ZA

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14:32 Uhr, 27.10.2009

Antworten
Ein Körper der Masse 3kg hat ein Gewicht von etwa 30N. Das zieht ihn nach unten und dehnt die Feder.

GRUSS, DK2ZA

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Shipwater

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14:36 Uhr, 27.10.2009

Antworten
Echt sagt man das so. Hab ich nicht gewusst. Also die Einheit des Gewichts ist Newton. Gut tu wissen.

Gruß Shipwater
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DK2ZA

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14:38 Uhr, 27.10.2009

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Kraft ist der Oberbegriff.

Das Gewicht ist eine spezielle Kraft, nämlich die, mit welcher ein Körper von der Erde angezogen wird.


GRUSS, DK2ZA

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Shipwater

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14:40 Uhr, 27.10.2009

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Achso, so langsam macht das alles Sinn. Also auf dem Mond habe ich dann ein geringeres Gewicht, aber trotzdem die selbe Masse. Eben weil ich dort schwächer angezogen werde.

Okay danke,

Gruß Shipwater
Antwort
DK2ZA

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14:42 Uhr, 27.10.2009

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So isses.

Und die Badezimmerwaage zeigt nicht das Gewicht, sondern die Masse in kg an. Da sie aber in Wirklichkeit auf das Gewicht reagiert, wäre ihre Massenanzeige auf dem Mond falsch.


GRUSS, DK2ZA

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Shipwater

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14:44 Uhr, 27.10.2009

Antworten
Ok, danke. Wieder dazu gelernt.

Gruß Shipwater
Antwort
nick123

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17:33 Uhr, 28.10.2009

Antworten
Hey!

ich hät da noch eine frage dazu. Es gibt da ja die Formel

x=x0*cos(wt)

wt ist ja dann π

aber was setz ich dann für die anderen beiden ein?

Xo =5? weil die feder ja um 5 cm abgelenkt wird oder?

aber da komm ich dann ja nicht auf die 10 cm?!


(ich hab zwar eine lösung aber ich versteh sie nicht ganz:

x=Δxcosπ
x= 4,905cm /(-1)
x=-4,905cosπ
24,905=9,81 cm

das ergebnis würde dann ja stimmen aber wie kommt man auf das?????

danke schon mal!

glg
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DK2ZA

DK2ZA aktiv_icon

19:42 Uhr, 28.10.2009

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Der Körper schwingt 5cm auf und ab um einen Punkt, der 5cm unter dem ursprünglichen Ende der Feder liegt. So wird die Feder im untersten Punkt um 10cm gedehnt und im obersten Punkt gar nicht.

Wenn das untere Ende der entspannten Feder die Höhe 0 hat, dann wird die Bewegung beschrieben durch

y(t)= 5cm cos(ωt) -5cm


Im tiefsten Punkt ist ωt=π. Dort ist y=-10cm.



GRUSS, DK2ZA

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nick123

nick123 aktiv_icon

12:02 Uhr, 29.10.2009

Antworten
Vielen vielen Dank!! :-)

Glg Nick