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Feder, Impulsberechnung
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kniipser
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Anmeldungsdatum: 10.10.2007
Beiträge: 17

BeitragVerfasst am: 11 Okt 2007 - 12:19:44    Titel: Feder, Impulsberechnung

Hallo Zusammen

Ich hoffe Ihr könnt mir weiterhelfen.

Folgendes: Man hat eine senkrecht ausgerichtete Feder oben befindet sich ein Bolzen (Gewicht ist zu vernachlässigen) unten ist die Feder fest kann also nicht zurückweichen. Nun wird die Feder gespannt (zusammengedrückt) indem 1 Kilo an den Bolzen gehängt wird , die Feder die insgesamt 2 cm lang ist wird dabei 1 cm zusammengedrückt.Über dem Bolzen befindet sich ein Brett mit Loch das Brett lässt sich nicht bewegen.Das Loch ist gerade so gross das der Bolzen durchpasst. Auf dem Brett liegt ein Würfel (500 Gramm) , jetzt zu meiner Frage wann ist die Stosskraft bzw der Impuls am stärksten wenn das Gewicht vom Bolzen entfernt wird a: wenn der Bolzen im Ruhezustand der Feder also wenn sie nicht zusammengedrückt ist direkt am Würfel anliegt b: wenn der Bolzen 0,5 cm im gespannten Federzustand vom Würfel entfernt ist oder c: wenn der Bolzen im vollgespanntem Zustand (1 cm ) direkt am Würfel anliegt?
Meine zweite Frage ist kann jemand die Stosskraft bzw. den Impuls mit den gegebenen Größen berechnen ? oder mir die Formel dazu geben ?

Wäre euch sehr dankbar
barachiel
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Anmeldungsdatum: 02.12.2005
Beiträge: 699
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 11 Okt 2007 - 15:51:56    Titel:

Was hast du dir denn bisher dazu überlegt?
Was sind deine Ansätze bzw, wo kommst du nicht weiter?
kniipser
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Anmeldungsdatum: 10.10.2007
Beiträge: 17

BeitragVerfasst am: 12 Okt 2007 - 10:02:21    Titel:

ich würde ja hier nicht nachfragen, wenn ichs könnte ,Gedanken hab ich mir natürlich gemacht !
also kannst du mir bitte helfen??
Nikolas1986
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Anmeldungsdatum: 08.08.2007
Beiträge: 645

BeitragVerfasst am: 12 Okt 2007 - 10:32:38    Titel:

Wann der Impuls am Größten ist, solltest du doch ausrechnen können. Wie sieht denn die x(t)-Funktion der Feder aus? Wann hat v(t) demnach sein Maximum?

Und wie ist die Stoßkraft definiert?
rulix
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Anmeldungsdatum: 26.06.2007
Beiträge: 744

BeitragVerfasst am: 12 Okt 2007 - 10:50:17    Titel:

Das einzige was man weiss ist die Energie die in der -masselosen?- Feder gespeichert ist : 1cm mit 1 kg = 9.81 N Gewichtskraft.

Wenn die Feder und der Bolzen als masselos angenommen werden, so hat die Feder auch keine kin. Energie aufgenommen, wenn sie sich ausdehnt und die 500g berührt.

Ob Abstand oder nicht, die gespeicherte Energie geht in die Beschleunigung der 500g und hebt diese um 2 cm, würde ich sagen.
kniipser
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Anmeldungsdatum: 10.10.2007
Beiträge: 17

BeitragVerfasst am: 12 Okt 2007 - 11:11:17    Titel:

Ist die Beschleunigung unabhängig von der Entfernung dann auch immer die Gleiche ?
kniipser
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Anmeldungsdatum: 10.10.2007
Beiträge: 17

BeitragVerfasst am: 16 Okt 2007 - 07:50:22    Titel:

Kann mir keiner weiterhelfen ?
isi1
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Moderator


Anmeldungsdatum: 10.08.2006
Beiträge: 7340
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 16 Okt 2007 - 08:42:39    Titel:

rulix hat folgendes geschrieben:
Das einzige was man weiss ist die Energie die in der -masselosen?- Feder gespeichert ist : 1cm mit 1 kg = 9.81 N Gewichtskraft.

Wenn die Feder und der Bolzen als masselos angenommen werden, so hat die Feder auch keine kin. Energie aufgenommen, wenn sie sich ausdehnt und die 500g berührt.

Ob Abstand oder nicht, die gespeicherte Energie geht in die Beschleunigung der 500g und hebt diese um 2 cm, würde ich sagen.
Ja klar, Rudi,
die gespeicherte Energie ist also 1/2 * m * v² = 1/2 * 9,81N * 0,01m = 4,9J

Die Geschwindigkeit des Bolzens wäre dann ∞
Die Geschwindigkeit der 500g nach Übertragung des Impulses: v = 4,43m/s und der zugehörige Impuls 2,22Ns

Ist Stosskraft wirklich = Impuls?
kniipser
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Anmeldungsdatum: 10.10.2007
Beiträge: 17

BeitragVerfasst am: 16 Okt 2007 - 13:52:29    Titel:

wie kommst du denn auf die Beschleunigung ? mit dieser Formel?
v=wurzel aus (2*g*h) da kommt bei mir aber dann 0,43 m/s raus oder täusche ich mich ?
armchairastronaut
Moderator
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Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 16 Okt 2007 - 14:39:06    Titel:

Naiv würde ich so argumentieren:

Feder und Bolzen sind masselos, Wenn die Feder also beim Auftreffen auf den Bolzen total entspannt ist, wird sie keinen Impuls (das eh' nicht) und keine Energie an den Würfel übertragen können. Ist die Feder beim Auftreffen auf den Würfel teilentspannt, kann sie (Impuls ist wegen Masselosigkeit eh' nicht vorhanden, aber angenommen, es sei doch möglich) Energie auf den Würfel übertragen, dann wäre dies nur ein Teilbetrag der in der vorgespannten Feder vorhandenen Energie. Am besten scheint es daher zu sein, dass die gespannte Feder mit dem Bolzen direkt am Würfel anliegt.
Die Spannenergie kannst du ausrechnen: W=D/2*s², wobei du D noch ausrechnen müsstest über F=D*s.
Diese Energie geht dann vollständig an den Würfel über.
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