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a) ist richtig. Die Kreisfrequenz ist \(\omega = \sqrt{\frac{D}{m}} \)
b) Diese Formel stimmt nicht. Es gilt:
\(x(t) = A\cdot cos(\omega t + \phi) \) und
\(v(t) = -A\cdot \omega\cdot sin(\omega t + \phi) \)
Das \(\phi \) gibt die Phasenlage des Pendels beim Loslassen \((t=0)\) an. Einfach vernachlässigen darf man in Formeln natürlich nichts, sondern man muss überlegen, welche Situation in diesem Experiment vorliegt. Wird das Pendel bei maximaler Auslenkung losgelassen, ist \(\phi=0\). Wird das Pendel aus der Ruhelage heraus angestoßen, ist \(\phi=-90°\). Da in der Aufgabe leider nicht beschrieben ist, welche Phasenlage vorliegt, musst du sie wohl selbst berechnen. Du hast zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten \(A\) und \(\phi\). Damit hast du einen Rechenweg.
Wenn du damit nicht durchkommst, gibt es noch einen anderen Ansatz: Nach dem Energieerhaltungssatz ist die Gesamtenergie zu jedem Zeitpunkt der Schwingung konstant:
\(E_{kin}(t=1.25) + E_{Feder}(t=1.25) =const. = E_{Feder}(t^*) \)
wobei \(t^*\) der Zeitpunkt des maximalen Ausschlags (und der Geschwindigkeit 0) ist.
b) Diese Formel stimmt nicht. Es gilt:
\(x(t) = A\cdot cos(\omega t + \phi) \) und
\(v(t) = -A\cdot \omega\cdot sin(\omega t + \phi) \)
Das \(\phi \) gibt die Phasenlage des Pendels beim Loslassen \((t=0)\) an. Einfach vernachlässigen darf man in Formeln natürlich nichts, sondern man muss überlegen, welche Situation in diesem Experiment vorliegt. Wird das Pendel bei maximaler Auslenkung losgelassen, ist \(\phi=0\). Wird das Pendel aus der Ruhelage heraus angestoßen, ist \(\phi=-90°\). Da in der Aufgabe leider nicht beschrieben ist, welche Phasenlage vorliegt, musst du sie wohl selbst berechnen. Du hast zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten \(A\) und \(\phi\). Damit hast du einen Rechenweg.
Wenn du damit nicht durchkommst, gibt es noch einen anderen Ansatz: Nach dem Energieerhaltungssatz ist die Gesamtenergie zu jedem Zeitpunkt der Schwingung konstant:
\(E_{kin}(t=1.25) + E_{Feder}(t=1.25) =const. = E_{Feder}(t^*) \)
wobei \(t^*\) der Zeitpunkt des maximalen Ausschlags (und der Geschwindigkeit 0) ist.
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stefriegel
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5.73° sind genau 0,1 im Bogenmaß. Wenn du noch A ausrechnest, kannst du an den beiden Formeln selbst die Probe machen.
─
stefriegel
27.06.2022 um 18:59
Vielen dank:)
─
martin525
27.06.2022 um 19:40
Bei dem Winkel Phi habe ich somit 5,73° ausgerechnet.
Kannst du das bestätigen?
mfg ─ martin525 27.06.2022 um 18:49