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Physik (EES)
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terpentin47
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Anmeldungsdatum: 20.02.2006
Beiträge: 17

BeitragVerfasst am: 18 Mai 2006 - 18:26:02    Titel: Physik (EES)

Hallo, ich hab da ne physik aufgabe, bei der ich keine ahnung habe...


Eine Feder mit der Konstante k = 50 N/m wird um 10 cm zusammengedrückt und arretiert. Anschließend wird ein Körper mit der Masse m = 5g auf die gespannte Feder gelegt. Beim Lösen der Arretierung wird der Körper senkrecht nach oben geworfen.

b) Berechnen Sie die Anfangsgeschwindigkeit, mit welcher der Körper die Feder verläßt.


Wäre echt cool wenn mir da jemand weiterhelfen könnte.
BluelightX
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Anmeldungsdatum: 18.05.2006
Beiträge: 6

BeitragVerfasst am: 18 Mai 2006 - 19:02:27    Titel:

also, der Weg sind die 10cm
der Körper hat die Gewichtskraft Fg=m*g (nach unten)
Die Kraft nach oben ergibt sich aus Fo=k*s
Fges=Fo-Fg

->Fges=m*a
a=v/t
v=(Fges*t)/m

Probiers mal so, hab vorher noch nie so ne Aufgabe gerechnet^^
Hoffe es stimmt!
Mik05
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Anmeldungsdatum: 02.05.2006
Beiträge: 349

BeitragVerfasst am: 18 Mai 2006 - 19:52:03    Titel:

Zuerst sollte man sich überlegen, wann der Körper die größte Geschwindigkeit hat. Das ist dann der Fall, wenn seine Geschwindigkeit nicht mehr zunimmt, also wenn die Beschleunigung a = 0 ist. Das ist der fall, wenn der Körper durch seine Ruhelage auf der Feder geht. Die Ruhelage ist die Stauchung der Feder, die der Körper bewirkt, also s_0 = F_g/k.
Damit kann man einfach mit dem Energieerhaltungssatz die Geschwindigkeit berechnen.
1/2*k*s^2=1/2*m*v^2 , mit s = 10 cm - s_0
terpentin47
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Anmeldungsdatum: 20.02.2006
Beiträge: 17

BeitragVerfasst am: 18 Mai 2006 - 20:13:12    Titel:

@Mik05

Auf welches Ergebnis kommst du?
Mik05
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Anmeldungsdatum: 02.05.2006
Beiträge: 349

BeitragVerfasst am: 18 Mai 2006 - 20:20:19    Titel:

Ich komme auf v~10 m/s.

Mir ist gerade aufgefallen, dass du in der Angabe von der Anfangsgeschwindigkeit beim verlassen der Feder und nicht von der Maximalgeschwindigkeit geschrieben hast. War mir, bevor ich den Wert berechnet habe nicht sicher, ob man das s_0 überhaupt in der Formel braucht.
Nachdem das aber im Vergleich sowieso klein gegenüber den 10cm ist, denke ich, dass für das Ergebnis fast egal ist. Zumal ich gerundet habe.
BluelightX
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Anmeldungsdatum: 18.05.2006
Beiträge: 6

BeitragVerfasst am: 18 Mai 2006 - 21:04:39    Titel:

Würd mich jetzt schon interessieren, ob bei meinem Lösungsvorschlag das selbe rauskommt^^
Hastes schonmal versucht gehabt?
ein Stein!
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Anmeldungsdatum: 12.11.2005
Beiträge: 2193

BeitragVerfasst am: 18 Mai 2006 - 21:24:03    Titel:

Zitat:
v=(Fges*t)/m
Würd mich jetzt schon interessieren, ob bei meinem Lösungsvorschlag das selbe rauskommt

Die Idee ist an sich nicht schlecht, aber es ist ja kein t gegeben
armchairastronaut
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Moderator


Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 18 Mai 2006 - 22:47:29    Titel:

k=50N/m
s=0,1m

Wspann=k/2*s²=25*0,01 J = 0,25 J

So viel Energie kann die Feder an die Kugel übertragen.Und das tut sie auch.
Oben, wo die Kugel die Feder verlässt, hat die Kugel allerdings bereits potenzielle Energie, nämlich Epot=m*g*h=0,005*9,81*0,1 J
=0,004905 J
die müssen von den 0,25J abgezogen werden, bleiben also noch
0,245095 J an kinetischer Energie.

Das reicht für 0,901414 m/s Abfluggeschwindigkeit.

Würdest du von den vollen 0,25J ausgehen und die potenzielle Energie vernachlässigen, kämst du auf 10 m/s. Du hättest also einen Fehler von glatt 1% !
terpentin47
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Anmeldungsdatum: 20.02.2006
Beiträge: 17

BeitragVerfasst am: 19 Mai 2006 - 16:44:48    Titel:

ok vielen dank. ich versteh zwar nix von dem was ihr da so redet, aber 10m/s is wohl richtig. Smile
armchairastronaut
Moderator
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Moderator


Anmeldungsdatum: 31.10.2005
Beiträge: 6744
Wohnort: Colonia Claudia Ara Agrippinensis

BeitragVerfasst am: 19 Mai 2006 - 19:17:51    Titel:

terpentin47 hat folgendes geschrieben:
ok vielen dank. ich versteh zwar nix von dem was ihr da so redet, aber 10m/s is wohl richtig. Smile


Welch eine weltmännische Einstellung! Der Threadsteller holt sich einfach sein Ergebnis ab und wundert sich nicht einmal, dass er es nicht versteht...
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