Frage von Bushmaster, 3

Hallo liebe community, Ich habe ein Problem mit Physik und zwar: Gegeben sind Masse (200g) und Amplitude (8cm) eines Federpendels. Federkonstante=?

Die Masse eines Federpendels ist 200g und die maximale Auslenkung ist 8cm= die Aplitude. Ich finde leider keine Formel mit der ich mit diesen Angaben die Federkonstante Berechnen kann....bitte um Hilfe

Expertenantwort
von fjf100, Community-Experte für Mathe, 3

Das pendel befindet sich in der Ruhelage.

Nun ziehen wir die Masse m=0,2 Kg um s=0,08m nach unten.

Dies ist die Potentielle Energie bezüglich der Ruhelage

Epot= m *g * h

Wird nun die masse losgelassen,so zieht die Feder die Masse hoch. Dies ist dann die Federarbeit Wf=Integral (Ff(s) *ds) 

Ff(s)= D *  s eingesetzt

Wf= int ( D * s *ds)= 1/2 * D *s^2 + C mit C=0

Wf=1/2 *D *s^2

beide Energien sind gleich

Epot=Wf ergibt m *g * h=1/2 *D * s^2 mit h= s

m *g=1/2 *D * S ergibt D= m *g *2/s= 0,2 kg *9,81 m/s^2 *2/0,08 m=49,05 N/m

Also ist die Federkonstante D=49,05 N/m

Einheitenkontrolle : Kg * m/s^2= N Newton und N/m ist die Einheit der Federkonstante Newton pro Meter.

Nach der Einheitenkontrolle ist die Gleichung richtig

Antwort
von Joochen,

Federkonstante = Kraft pro Auslenkung, hier 0.2*9.81 / 0.08 N/m

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