Körper gespannt von Feder

Aufrufe: 174     Aktiv: 10.02.2024 um 21:35

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Ein gleitender Körper mit der Masse 40g wird vor eine Feder gespannt. Die Federkonstante beträgt 36 N/m und die Feder wird um 5,5cm zusammengedrückt.

a)
Berechne die Arbeit, mit der die Feder gestaucht wird. (Hooksches Gesetz ist anwendbar).
b) Berechne die Geschwindigkeit des Körpers auf der Strecke AB, wenn die Feder losgelassen wird. (Wenn die Arbeit nicht berechenbar, dann setze Wstauch = 0,1J).
c) Berechne die Höhe h von Punkt C, bei dem der gleitende Körper zum Stehen kommt. (Wenn die Geschwindigkeit nicht berechenbar, dann setzte v = 2 m/s).

 

Bei a habe ich einfach W = 1/2 * D * s^2 gerechnet und bekomme 0,05445J heraus.
Bei b habe ich nun diesen Wert als potentielle Energie genommen und ihn mit der kinetischen Energei (Ekin = 1/2*m*v^2) gleichgesetzt und nach v umgestellt und bekomme v = 1,65 m/s, ist das richtig? 
Schließlich habe ich bei c die Geschwindigkeit v = 1,65 m/s mit der potentiellen Energie gleichgesetzt (Epot = m*g*h) und nach h umgestellt und komme auf h = 0,14m = 14cm.

Da es keine Lösungen zu den Aufgaben gibt, wollte ich fragen, ob diese Ergebnisse richtig sind oder wo ich fehler gemacht habe.

Vielen Dank für die Antworten.

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Die drei Egrbnisse sollten stimmen, ich komme auch auf deine Ergebnisse. Ich habe dir hier nochmal die allgemeinen Formeln hingeschrieben, also erst umgeformt und dann eingesetzt:

a) $W=\dfrac{1}{2}Ds^2=0.05445\mathrm{J}$

b) $v=\sqrt{\dfrac{Ds^2}{m}}=1.65\mathrm{ms}^{-1}$

c) $h=\dfrac{Ds^2}{2mg}=0.139\mathrm{m}$

Deine Formulierung "Geschwindigkeit mit Energie gleichgesetzt" stimmt natürlich nicht, aber das nur nebenbei.

Du musst übrigens bei der c) nicht mit der kinetischen Energie weiterrechnen. Auf dem Weg AB geht keine Energie verloren (sofern keine Reibung etc.). Das heißt, die potentielle Energie kannst du direkt mit der Federenergie aus a) gleichsetzen ohne Zwischenrechnung.
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Danke Dir!   ─   faith 10.02.2024 um 21:35

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