Federkonstante berechnen - Amplitude gegeben?

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4 Antworten

Wie üblich zwei Fehler.

a) es fehlen die Einheiten

b) Du hast eine auswendig gelernte Formel angewendet ohne zu überlegen, ob diese auch den gegebenen Vorgang beschreibt. Je mehr Formeln Du kennst, umso größer die Wahrscheinlichkeit, die falsche zu erwischen.

Ich vermute, dass Dir der Vorgang, der in der Aufgabe beschrieben wird, gar nicht klar ist. Baue ihn selber nach, nimm, falls Du keine Schraubenfeder hast, ein Stück Gummiband, hänge eine geeignete Masse daran und experimentiere:

Hebe die Masse ein Stück weit an, aber so, dass das Gummiband noch gespannt ist. Dann lasse die Masse los. Beobachte und zeichne. Zeichne insbesondere die Gleichgewichtslage und die Amplitude.

Danach sollte Dir klar sein, warum D = F / s bei den gegebenen Werten nicht der richtige Ansatz ist. Für die Beschreibung eines Federpendels solltest Du aber weitere Gleichungen gelernt haben.

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Kommentar von roromoloko
18.01.2017, 11:20

Also zu den Einheite, ich rechne das immer in Standardeinheiten um, also dürften die Einheiten in der Regel richtig sein.

Also es ja eine periodische Bewegung, aber ich verstehe nicht ganz wieso man nicht das lineare Kraftgesetz hier verwenden darf, die Auslenkung ist doch abhängig von der Kraft.. Oder wirkt nicht nur die Gewichtskraft`?

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Mit m*g / x0 kommst du auf ca. 25 kg/s^2 und 300*10^-3*10/12*10^-2 ist gleich 0.0025 (-> Klammern setzen). Wie kommst du also auf 150...? ^^

x'' = - D/m*x beschreibt die Bewegung des Objekts, x (in dieser Gleichung) entspricht also nicht der Amplitude x0. Da die Periode T gegeben ist, kannst du D über T = 2*pi*(m/D)^(1/2) ausrechnen.

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Kommentar von Australia23
18.01.2017, 12:27

Vielleicht als Ergänzung:

Mit x'' = - D/m*x erhälst du für x folgendes:

x(t) = c1*cos(w0*t) + c2*sin(w0*t), w0 = Eigenfrequenz

Nun sollte klar ersichtlich sein, dass dieses x nicht der Amplitude deiner Schwingung entspricht.

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D=F/s ist zwar richtig, aber es geht hier um ein Pendel mit der Amplitude 12cm und der Frequenz T=Pi/2. Dann musst du eine andere Formel nehmen und nicht die klassische Formel zur Federkonstante. Ich meine...überleg doch, wenn T gegeben ist, dann musst du das auch irgendwie verwenden, die geben sicherlich nicht T umsonst an in der Aufgabenstellung :-)

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T = 2 · π · √(m/D)    →     D = 4 · π^2 · m / T^2

Die Masse ist in der Einheit Meter und die Periodendauer in der Einheit
Sekunde einzusetzen. Leider fehlt in Deiner Aufgabe die Einheit der
Periodendauer T.

Gruß, H.

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