Engergieumwandlung am fadenpendel?
Aufgabe: Erklären Sie die Energieumwandlung am Fadenpendel. Es sollten mindestens die folgenden Begriffe erarbeitet werden: Gleichgewichtslage, Gewichtskraft, Umkehrpunkt, Nullniveau, Bewegungsenergie, potentielle Energie
Wie muss ich die Aufgabe machen, muss ich nur die Definition von den Begriffen aufschreiben oder muss es einen Zusammenhang mit den Fadenpendel haben?
4 Antworten
Kinetische Energie (Bewegungsenergie ) Ekin=1/2 *m *V^2
Potentielle Energie (Lageenergie ) Epot= m * g * h
Gewichtskraft (Gravitationskraft) Fg= m * g
Beim Fadenpendel findet eine Energieumwandlung zwischen diesen beiden Energieformen statt.
Würden keine Verluste auftreten ,Luftreibung, Reibung im Faden, usw. ,dann würde das Pendel bis in alle Ewigkeit schwingen.
lenkt man das pendel aus,so kann man die Gewichtskraft in 2 Komponenten aufteilen.
1. Die Tangentialkomponente Ft
2. Die Normalkomponente Fn
Ft ist die "äußere Kraft" die an der Masse des pendels wirkt.
es gilt : Die Summe aller kräfte in einer Richtung ist zu jeden zeitpunkt gleich Null
F+Ft=0 mit F=m*a ergibt sich m * a+Ft=0
F=m*a ist die Reaktion der Masse m auf die äußere Kraft Ft
Fn ist die "Normalkraft" und steht immer senkrecht auf der Wewegungsbahn. Diese ist am bewegungsvorgang nicht beteiligt und belastet nur den Faden.
In den beiden "Umkehrpunkten" ,"rechts" und "links" ist die Geschwindigkeit V=0 also ist Ekin= 0 und die potenzielle Energie Epot hat hier ihren "Maximalwert" erreicht.
In den Umkehrpunkten findet eine "Umkehrung" der Bewegungsrichtung statt.
Das "Nullniveau" ist die "Ruhelage" des Pendels. Hier gilt Epot=0 und Ekin=0
beim Schwingungsvorgang ist Epot=0 und Ekin = maximal
"Gleichgewichtslage" bedeutet,das sich das pendel im Gleichgewicht befindet.
Dies trifft in den Umkehrpunkten und auch in allen anderen Lagen zu.
Zu jeden Zeitpunkt t sind die beiden Kräfte F=m*a und Ft im Gleichgewicht.
Maximale Energie des Pendels Ekin=1/2 * m * Vmax^2 (Vmax wird in der Ruhelage,Nullniveau, unterster Punkt) erreicht.
Epot(max)=m*g*h (maximale potenzielle Energie ) in den Umkehrpunkten.
Die gesamte Energie ist konstant . Ekin + Epot=konstant
Ja im Zusammenhang mit dem Fadenpendel. Steht doch da. Am Wichtigsten ist hier wohl potenzielle und kinetische Energie.
Kriegst du hin..
Ist das Pendel in Ruhe, hängt also senkrecht, befindet es sich in der Gleichgewichtslage, die Masse befindet sich auf ihrem relativen Nullniveau.Lenkt man das Pendel aus, führt man Energie zu. Bei einer vertikalen Auslenkung um die Höhe h hat die Pendelmasse die potentielle Energie m*g*h . . diese wurde auch durch die verrichtete Arbeit zugeführt.
Läß man das Pendel los, wandlt sich die pot. Enerkie ien kinetische Energie um. Im unteren Umkehrpunkt (Tiefpunkt) hat die Geschwindigkeit des Pendels ihr Maximum: die gesamte E-pot hat sich in E-kin umgewandelt. Nun beginnt wieder ein Ansteigen desr Pendelmasse: e-kin wandelt sich in e-pot um, solange, bis die gesamte e-kin = 0 (v=0, h=h-max): oberer Umkehrpunkt. Nun beginnt der Vorgang aus Neue...
vielleicht hilft dir die Lösung zu Aufgabe 1043 auf physikaufgaben.de weiter.
muss ich ein kurzen Text schreiben?