Kraft / Feder < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 12:48 Mi 01.12.2010 | | Autor: | Totti89 |
| Aufgabe | | Eine Masse m=12kg fällt aus einer Höhe h=0,70m auf eine gefederte Unterlage, deren Federkonstante k=4000N/m beträgt. Um welches Stück s wird die Feder zusammengedrückt? |
Hallo zusammen
hätte diese Frage wie folgt beantwortet:
[mm] F=m\*a [/mm] und [mm] F=-k\*x
[/mm]
--> [mm] m\*a= -k\*x
[/mm]
(also durch Kraft die auf die Feder wirkt, wird diese um den Weg x zusammengedrückt.)
F= [mm] 12kg\*g
[/mm]
[mm] F=117,72\bruch{kg\*m}{s^{2}}
[/mm]
[mm] F=-k\*x
[/mm]
x= -0,02943m
Aber finde die Lösung nicht so ganz einleuchtend, da die Höhe nicht mit einbezogen wurde, wobei die Stauchung meiner Meinung sehr wohl mit der Höhe zusammenhängen muss, da beim Auftreffen schon eine Kinetische-Energie vorhanden ist.
Diese errechne ich wie folgt aus:
[mm] S=\bruch{1}{2}gt
[/mm]
[mm] t=\wurzel{\bruch{140}{981}}s
[/mm]
[mm] t\approx0,38s [/mm]
V=g*t
[mm] V=3,71\bruch{m}{s}
[/mm]
[mm] E_{Kin}=0,5\*M\*v^{2}
[/mm]
[mm] E_{Kin}=82,5846\bruch{kg\*m^{2}}{s^{2}}
[/mm]
Das hieße für mich, dass ich nun die beiden addieren muss,um die gesamtkraft zu bekommen: [mm] F_{ges}=F+E_{Kin}
[/mm]
aber wie mache ich das? haben ja unterschiedliche Einheiten..
und wenn ich nun wieder die Kraft mal Weg nehmen würde, bekomme ich das Gleiche Ergebniss wie für die Kin.-Energie...
also Habe ich mich im Kreis gedreht !?!?
Wäre für einen kleinen Tipp oder Hinweis sehr dankbar! 
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 12:55 Mi 01.12.2010 | | Autor: | Loddar |
Hallo Totti!
Welche kinetische Ernergie kann sich durch den Fall maximal aufbauen?
Dieser Wert entspricht doch exakt der potentiellen Energie in der Höhe von 70 cm.
Und diese Energie wird umgewandelt in die Spannarbeit der Feder.
Es gilt also:
[mm]E_{\text{kin.}} \ = \ E_{\text{pot.}} \ = \ E_{\text{spann}}[/mm]
Damit geht hier auch die Fallhöhe ein.
Gruß
Loddar
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 13:11 Mi 01.12.2010 | | Autor: | Totti89 |
ok vielen Dank für die schnelle Hilfe!
jetzt ist es klar und ich habe 0,203m raus
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