Physik Federkonstante,...?
Wir haben die folgende Aufgabe in Physik bekommen. Zu a) habe ich einen Ansatz aber bei b) habe ich keinen Plan. Kann mir jemand helfen?
Eine senkrecht aufgebaute Druckfeder der Länge 𝑙 = 40𝑐𝑚 wird mit einem Massestück 𝑚 = 300𝑔 belastet und verkürzt sich damit um 6𝑐𝑚. Anschließend wird die Feder mit dem Massestück bis auf 20𝑐𝑚 Länge zusammengedrückt und danach losgelassen.
a) Beschreiben Sie für den gesamten Vorgang die Energieumwandlungen
ohne
Berücksichtigung
der Reibung.
b) Untersuchen Sie, auf welche Höhe über der Tischplatte das Massestück fliegt.
(Reibung und Masse der Feder werden vernachlässigt.)
mein Ansatz:
a) Am Anfang hat das Massestück potentielle Energie. Wenn der Körper und die Feder runtergedrückt werden, dann wandelt sich die potentielle Energie in Federspannenergie um. Wenn die Feder losgelassen wird, wandelt sich die Federspannenergie in kinetische Energie und potentielle Energie um. Und wenn zum Schluss das Massestück auf dem Tisch liegt, dann hat er keine Energie mehr. Ist das richtig?
Zu b) habe ich leider keine Ahnung...
Danke für eure Hilfe im voraus :)
1 Antwort
Die Federkonstante lässt sich mit dem Hookschen Gesetz berechnen.
𝐾 = 𝑀𝑔 𝛥𝑙
𝐾 = (300𝑔)(9,81𝑚/𝑠²) 𝟔𝑐𝑚 = 14.4𝑊/𝑐𝑚
Und um die Höhe des Massestücks zu berechnen musst du die kinetische Energie der Druckfeder berechnen welche beim Loslassen des Massestücks freigesetzt wird.
E = 𝐾(𝑙 𝟐 𝑤𝑒𝑛𝑛 𝑙 𝟏 𝑖𝑠𝑡) 𝟐
E = (14.4𝑊/𝑐𝑚)((20𝑐𝑚)² - (6𝑐𝑚)²) 2
E = 864
