Berechung der Federkonstane mit zwei Methoden

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1 Antwort

Ich bekomme dasselbe Problem und bin am Überlegen, ob die Federenergie in diesem Fall überhaupt so berechnet werden darf. Ich brauch noch ein bisschen.

Footcritic 12.01.2014, 14:23

OK das geht deshalb nicht, weil die Lageenergie nur für den freien Fall gilt.

Ansonsten ist Diese nicht einfach nur mgs.

Das Arbeitsintegral lautet: W = Integral F(s) ds. F ist jedoch über den Weg s nicht konstant, sondern hängt von der Auslenkung der Feder ab.

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Footcritic 12.01.2014, 14:51
@Footcritic

Also der Denkfehler ist Folgender:

Deine Statikgleichung gilt nur dann wenn aufgrund von Reibung im Seil solange Reibungsenergie abgeführt wurde, bis Federkraft und Gewichtskraft = 0 sind.

Aus dieser Lageenergie heraus kannst Du aber nicht die ursprüngliche Lageenergie berechnen, weil ja Wärmeenergie abgeführt wurde. Deshalb stimmt auch die Federkonstante nicht.

Was Du denkst ist der Fall, wenn die GESAMTE Lageenergie in der Feder steckt. Dann ist die Feder aber ums Doppelte ausgelenkt.

Du kennst also die ursprüngliche Lageenergie bei Vollauslenkung der Feder im Dynamikfall garnicht. Widersprüchlich nimmst Du an, dass die Auslenkungsenergie der Feder und die Lageenergie der Masse übereinstimmt. Dem ist aber nicht so. Tatsächlich ist genau die Hälfte der gesamten Lageenergie in Wärme abgeführt wurden für deinen Fall. Deshalb kommt auch 2C raus.

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Footcritic 12.01.2014, 15:02
@Footcritic

Ums also nochmal für den Dynamikfall zu sagen ist es so, dass wenn die Feder gerade die Länge hat die Du angegeben hast die Energien anders verteilt sind.

Dann gilt nämlich Eges = momentane Lageenergie + KINETISCHE Energie.

Bei dieser Auslenkung ist nämlich noch nicht die Vollauslenkung erreicht. Du hast also einfach die Ekin vergessen.

Efeder(t) = ELage(t) + Ekin(t). Und an der Stelle wäre Ekin eben noch vorhanden.

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Footcritic 12.01.2014, 15:10
@Footcritic

Mich selbst zitiert: "OK das geht deshalb nicht, weil die Lageenergie nur für den freien Fall gilt.

Ansonsten ist Diese nicht einfach nur mgs.

Das Arbeitsintegral lautet: W = Integral F(s) ds. F ist jedoch über den Weg s nicht konstant, sondern hängt von der Auslenkung der Feder ab." Zitat ENDE.

Diesen Teil bitte ignorieren. Ich nahm fälschlicherweise an dass es an irgendeiner nichtkonstanten Funktion liegt.

Du kannst deine Rechnung schon so machen. Allerdings ist die Lageenergie dann wenn Dynamik herrscht die Energie des doppelten Weges.

Wenn nämlich die von Dir angegebene Auslenkung erreicht ist muss ja noch die Masse die beschleunigt wurde wieder abgebremst werden, damit lenkt die Feder nochmal weiter aus.

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