Physik - Federpendel - Frage zwecks Prüfungsvorbereitung
littletiger am 25.01.2008 um 16:59 Uhr
Hallo ihr Lieben!
Bin grad am Lernen, hab nächste Woche Physikprüfung (keine Hausaufgaben!). Komm leider bei einer Übungsaufgabe nicht weiter, kann mir bitte jemand helfen?
Folgende Aufgabe wurde in der letzten Klausur gestellt:
Ein Federpendel besteht aus einer Feder mit der Federkonstanten k=32 kg/s² und einem Pendel mit einem Pendelkörper der Masse m=0,2 kg. Berechnen Sie die Schwingungsdauer T und die Eigenfrequenz f für eine Amplitude von 25 cm. Für t = 0 sei die Elongation der Feder 25 cm. Wie groß ist die Elongation nach den Zeiten t=2,25s und t=4,6s?
Wie muß man das rechnen? Ist das eine harmonische Schwingung?
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Antworten
http://de.wikipedia.org/wiki/Federpendel Da sind sämtliche Formeln drin. Die Schwingung ist eine Sinuskurve. Die Elongation ist die Auslenkung aus der Gleichgewichtslage, also bei einer Amplitude von 25 cm die maximale Auslenkung. Deshalb muss die Sinusformel um die 25 cm versetzt werden (Zeitachse). Die Eigenfrequenz errechnest Du nach der Formel für die Schwingungsdauer. Viel Erfolg, du findest das raus.
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Also Schwingungsdauer T = 1,57s, ist das richtig? Aber ich komm trotzdem nicht weiter. f=0,64 Hz bring ich raus. Aber da hab ich in der Formel die Amplitude nicht mit drin (f= 1: T). Ich steh auf der Leitung. Die Formel steht zwar auf der Seite, aber wie berechne ich die Phase?
Stimmt das:
T = 1,57 s.
f= 0,64 Hz.
s(t=2,25)= 7,73 cm.
s (t=4,6) = 14,98 cm.