Frage von NiveauIsNoCreme, 86

Wie lautet der Ansatz zu folgender Physik Aufgabe?

Das Ende einer vertikal aufgestellten Feder befindet sich im entspannten Zustand bei z = 0. Beim Auflegen eines Körpers der Masse m wird die Feder bis zum Ort z_0 (mit z_0 = -40 mm) zusammengedrückt. (z_0 ist die Ruhelage des Körpers auf der Feder)

Bis zu welchem Ort z_1 muss die Feder weiter zusammengedrückt werden, damit der Körper nach dem Loslassen an der Stelle z_2 (z_2 = 135 mm) die Geschwindigkeit v = 0,88 m/s hat? Die Masse der Feder werde vernachlässigt.

Antwort
von Cheruu, 47

Hey,


erklären kann ich das nicht, aber ich hatte die gleiche Aufgabe mal in Physik, vielleicht helfen dir ja meine Mitschriften. Habe da allerdings auch noch meine Probleme :D
Energieerhaltungssatz:
potentielle Energie bei z1 + Spannenergie = potentielle Energie bei z2 + kinetische Energie

=> m*g*z1 + 1/2k*(z1)² = m*g*z2 + 1/2m*(vz2)² | * 2/k
=> z1² + 2*m*g/k (Bruch) * z1 = 2*m*g/k (Bruch) * z2 + m/k * vz2² | 0 setzen
=> 0 = z1² - z0 * z1 + (2*z2+ vz2²/g) * z0 | z1 ist gesucht, Wurzel ziehen
=> z1 = z0 +- WURZEL z0² - z0 * (2*z2 +vz2²/g) | Werte einsetzen

Wenn ich das einsetze und im Taschenrechner eingebe, komme ich leider nicht auf die -165 mm (Lösung) :/ Vielleicht hast du 'ne Idee, was man genau einsetzen muss ... hätte es so gemacht:

Werte umrechnen:
vz2 = 88 cm => umrechnen = 880 mm
g = 9,8 m/s² => umrechnen = 9.800 mm/s²

=> z1 = -40 +- WURZEL (-40)² - (-40) * (2*135 + 880²/9.800)
??? Jaa und hier macht alles keinen Sinn mehr :D
=> Zum Schluss kommt aufjeden Fall z1 = -165mm raus


Viele Spaß damit, wenn du die Lücke füllen kannst, lass es mich doch wissen :)



Antwort
von CalvinSchneider, 45

rechne dir (symbolisch) die Energie des sytems(federenergie plus kinetische energie) in punkt 1 aus und in punkt 2, setze beide gleich und forme nach z1 um.
ggf. noch größen wie die federkonstante durch gegebene infos ausrechnen

Kommentar von NiveauIsNoCreme ,

Was meinst du mit Federenergie? F=D*s  ???   Und die kinetische Energie im Punk 1 ist ja null oder?!

Kommentar von CalvinSchneider ,

1.nein(F=D*s liefert die kraft integriere nach s und du hast die Arbeit/Energie -> E_F=1/2 D*s^2)
2.ja

Kommentar von NiveauIsNoCreme ,

achso stimmt hab Kraft mit Energie vertauscht...

Keine passende Antwort gefunden?

Fragen Sie die Community