Wie fange ich bei dieser Physikaufgabe an?

Hallo,

wir haben letzte Schulstunde in Physik mit dem Thema Schwingungen angefangen und auch schon mehrere Merksätze aufgeschrieben, Aufgaben gerechnet haben wir allerdings noch nicht. Jetzt haben wir aber eine als Hausaufgabe und ich habe absolut keine Idee wie ich sie lösen soll. Ich wäre euch sehr verbunden, wenn ihr mir einen Ansatz zeigen könnt, mir erklären könnt was ich als ersten Schritt machen soll. Die Aufgaben nicht zu tun kann ich mir bei diesem Lehrer nämlich definitiv nicht erlauben. Hier also eine der Aufgaben:

An einer Schreibfeder hängt ein Körper der Masse m = 200g. Sie ist dadurch um 40cm gedehnt. Aus dieser Gleichgewichtslage wird der Körper nun um 10cm angehoben und losgelassen. Die darauf folgende Schwingung sei harmonisch.

a) Berechnen Sie die Periodendauer, Frequenz und Winkelgeschwindigkeit.

Die restlichen Aufgabenteile nur der Vollständigkeit halber, wenn ich a) habe werde ich die anderen Aufgabenteile hoffentlich selbständig darauf Aufbauen können.

b) Berechnen Sie die Geschwindigkeit durch die Gleichgewichtslage. Geben Sie für die Phase φ = pi ( φ = 0 ) jeweils die Richtung des Geschwindigkeitsvektors an.

c) Die Zeitmessung wird im Moment der Phase φ = 0 gestartet. Bestimmen Sie Phase, Elongation, Geschwindigkeit und Beschleunigung des Körpers zur Zeit t = 0,5s. Zeichnen Sie ein Zeigerbild für diesen Moment.

d) Geben Sie die t-s-Funktion für den Fall an, dass die Zeitmessung mit dem Loslassen der Körpers startet.

Danke :)

Schule, Mathematik, Feder, Formel, Gleichungen, Hausaufgaben, Physik, Schwingungen, harmonisch
Warum habe ich 100 Hz in meinem Zimmer?

Hallo :) Ich liege in meinem Bett, im Haus und der hörbaren Umgebung ist alles Still. Teilweise hört man von unten meinen Vater husten oder von draußen ein Auto vorbeifahren. Ich verspüre plötzlich ähnliche "Schwingungen" oder "Wellengeräusche" (kp wie ich das nennen soll) wie wenn ich meinen Bass mit Flageolett-Tönen stimme und der Ton beinahe richtig ist, aber noch ein bisschen falsch. Die "Wellen" die länger werden wenn die beiden Töne gleicher werden und verschwinden wenn sie komplett gleich sind. Vielleicht weiß jetzt einer was ich meine :D

Auf jeden Fall fällt mir auf, dass auf meinem Handy in einer gerade erst runtergeladenen App, die Sinustöne erzeugt, noch ein Ton abgespielt wird. Ich glaube 110 Hz. Wie ihr vielleicht wisst sind Sinustöne in dem Bereich nicht sehr laut. Ich konnte ihn bewusst überhaupt nicht hören; erst wenn ich den Lautsprecher ans Ohr gehalten habe. Nun habe ich die Frequenz verändert und nach viel rumprobieren verschwanden die "Wellengeräusche" bei genau 100 Herz. Sowohl bei 99,9 Hz als auch bei 100,1 Hz (die App geht in 0,1er-Schritten) hörte ich Schwingungen, bei 100 Hz nicht mehr wirklich. Ich hab mir den Ton ans Ohr gehalten und erkannt und jetzt höre ich das auch so. Also auch wenn ich die App abschalte. In meinem Zimmer sind 100 Hz. Waruuum sind in meinem Zimmer 100 Hz?

Dazu kommt dass ich die kleine Terz gehört hab (ich trainiere seit einiger Zeit mein relatives Gehör), also ab ich gegooglet welches Frequentverhältnis ne kleine Terz hat und es kam 5/6 also hab ich 20 (ein 5tel von 100) drauf getan, also 120Hz, den Ton kann ich ohne weiteres hören und genau der war es den ich gehört hab. Also hab ich 100 und 120 Hz im Raum. Nur 100 irgendwie extremer, 120 konnte ich halt als musikalischen Ton wahrnehmen weil er höher ist oder so.

Meine Frage also: Warum? (und warum genau 100, ist das Zufall?)

Der Ton bei 100 Hz ist übrigens irgendwas zwischen G und G#

Musik, Ton, Hertz, Luft, Raum, Schall, Schwingungen, Zimmer, Frequenz
Physik Schwingungen Federschwinger Gleichung umstellen

wir schreiben morgen ne physik Klassenarbeit, geht um Schwingungen, haben Übungsaufgaben in der heutigen Stunde dazu gemacht, Ergebnisse vom Lehrer bekommen und naja.... konnte nicht sonderlich viel ^^

ich hab hier ne Aufgabe und n Ergebnis, ich gehe aber scheinbar den falschen Weg ? denn ich komme nicht drauf^^

also

Welche Masse hat ein Federschwinger der eine Federkonstante von 10 N/m hat und mit einer Schwingungsdauer von 3 min schwingt?

hätte gerne das ihr mir zeigt was genau mein Fehler ist

gegeben ist ja T = 3 min und D = 10 N/m gesucht m

ich hätte jetzt die Formel von der Schwingungsdauer genommen, weil da ja alle meiner Größen drin sind, T D und m und dann umgestellt

also T = 2 * Pi * Wurzel(m/D)

also nehme ich die ganze Formel zum Quadrat um die Wurzel wegzubekommen

T² = 4 * Pi² * m/D

dann mal D und durch 4 und durch Pi²

m = (T² * D)/(4 * Pi²)

ja und das sieht doch jetzt schon richtig komisch aus? schätze das ist falsch

wenn ich jetzt (3² * 10)/(4 * 3,14²) in den Taschenrechner eingebe kommt 2,2797 raus für die Masse, laut Lehrer solls aber irgendwas mit 8207 kg rauskommen (kann sein das ich da n Komma überlesen habe (Ergebnis stand an der Tafel und da erkennt man Kommas manchmal nicht so gut), aber die Ziffern an sich sind schon volkommen andere )

schätze ich habe irgendeinen richtig dummen Fehler gemacht.... kann ihn aber wirklich nicht finden

hat es vllt garnichts mit dem Umstellen zu tun und ich bin einfach volkommen den falschen weg gegangen?

kann mir jemand helfen?

Mathematik, Gleichungen, Physik, Schwingungen, umstellen
Würde eine Saite im Vakuum nie aufhören zu schwingen?

Also was mir mein intuitives Verständnis der Physik sagt ist:

Die Schwingungsdauer einer Saite hängt von ihrer Eigenfrenquenz, ihrer Auslenkung und dem Medium ab in dem sie schwingt.

=>

-Umso geringer die Eigenfrequenz umso weniger Energie wird pro Zeiteinheit ans umgebene Medium abgegeben.

-Umso stärker die Anfangsauslenkung, umso mehr Anfangsenergie, welche über die Zeit über die Einzelschwingungen abgegeben werden muss, was natürlich umso länger dauert umso mehr Anfangsenergie zur Verfügung steht und umso seltener eben eine Energieübertragung stattfinden kann (Frequenz).

-Der Betrag der übertragenen Energie pro Zeiteinheit hängt von der Viskosität des umgebenden Mediums ab. Kurz: Umso dickflüssiger das Medium umso mehr Energie wird pro Schwingung abgegeben, also schwingt eine Saite im Wasser schneller aus als an der Luft.

Wenn man aber nun von einer Formel ausgeht, in der die Schwingungsdauer dann endet, wenn die Anfangsenergie verbraucht ist und der einzige Weg über den die Saite an Energie verliert der ist, dass sie über die Schwingungen Energie auf das Medium überträgt, müsste es doch eigentlich so sein, dass sie in einem perfekten Vakuum ohne andere Nah- oder Fernwirkungskräfte (Gravitation eines massereichen Objekts) nie an Energie verlieren kann, da es ja kein Medium gibt auf das Energie übertragen werden kann und somit die Saite unendlich lange schwingt, richtig?

Saiten, Physik, Schwingungen, unendlich, Vakuum

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