Bei welcher Auslenkung eines Federpendels ist die kinetische Energie des Schwingers 3 mal größer als potentielle Energie, wenn die Amplitude der harmonischen..?

...komplette Frage anzeigen

3 Antworten

Lösung b) 3cm ist richtig.

Ansatz: Die Gesamtenergie besteht aus kinetischer und potenzieller Energie. Wenn die kinetische Energie 3x größer ist als die potentielle, bedeutet das, dass die potentielle 1/4 der Gesamtenergie beträgt.

Daher gilt: E(ges) / E(pot) = 4

Sowohl E(ges) als auch E(pot) ist gleich der potentiellen Energie bzw. der Spannenergie. Daher setzt man für die gesuchte Spannenergie als Auslenkung die gesuchte Strecke s und für die maximale Spannenergie die Amplitude A ein. Damit ergibt sich

(0,5*D*A^2) / (0,5*D*s^2) = 4

Nach dem Kürzen bleibt letztendlich übrig:

s^2 = A^2 / 4, mit A = 6cm ergibt sich für s 3cm.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von ellie1200
20.06.2017, 14:15

Was ist D in dieser Formel (0,5*D*A^2) / (0,5*D*s^2) = 4

0
Kommentar von ellie1200
20.06.2017, 14:18

Und warum ist E(ges)/E(pot)=4

0

Energieerhaltung:

mg h + Ekin(h) = mg H

h ... beliebige Höhe

H ... maximale Höhe

Ekin(h) ... kin. energie bei der Höhe

Also


mg h + Ekin(h) = mg H

4 mgh = mgH

4h = H

h = H/4

Winkel:

h = L*(1-cos phi) = H/4

phi = acos (1 - H/4/L))

Was du als Amplitude bezeichnest, weiß ich nicht...

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von michiwien22
19.06.2017, 22:49

sorry, ich dachte Fadenpendel. Du schreibst jetzt Federpendel. Hast mich mit dem Schwengel irritiert. 

Kannst aber ebenfalls über  Energieerhaltung machen...

**verwirrend**

0

bei 1.5cm.

Antwort bewerten Vielen Dank für Deine Bewertung
Kommentar von ellie1200
20.06.2017, 05:19

Danke! Aber wie findest du das?

0
Kommentar von ellie1200
20.06.2017, 05:30

Die geschlossene Antworten sind: a) 2cm; b)3cm; c)4cm; d)1cm

0

Was möchtest Du wissen?