Horizontaler Federschwinger

Erste Frage Aufrufe: 814     Aktiv: 29.10.2021 um 19:53

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Ein Wagen mit der Masse m=300g ist zwischen zwei Federn (D1=10N/m und D2=20N/M) gespannt. Er wird um 40cm nach links ausgelenkt und losgelassen.
a) Nach welcher Zeit erreicht er die Gleichgewichtslage? Wie groß ist dort seine Geschwindigkeit

b) Welche Beschleunigung erfährt der Wagen beim Durchlaufen der Gleichgewichtslage, welche im rechten Umkehrpunkt?

Ich hab keine Ahnung wie ich hier vorgehen soll. Kann mir jemand helfen? Danke schonmal im voraus
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Außerhalb der Gleichgewichtslage (x=0) wirken die Kräfte F1=-D1 x und F2=-D2 (-x). D.h. die gesamtkraft ist F=-(D1+D2)x. Alos kann man alle Formeln des Federschwinger verwenden mit D=D1+D2. Z.B \(\omega = 2 \pi/T = \sqrt{m/(D_1+D_2)}\). Für a) brauchst Du z.B T/4. Seine Bahnkurve ist \(x(t) = 40cm \cos (\omega t)\) (Phase ist schon angepaßt!). Geschwindigkeiten und Beschleunigungen ergeben sich aus den Ableitungen \( \dot{x} \) und \( \ddot{x} \). Kommst Du nun klar?
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