Schwingungen & Energie < SchulPhysik < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Gegeben sei eine Stahlkugel, die aus einer bestimten Höhe aus der Ruhe frei nach nach unten fällt und auf eine Schraubenfeder trifft.
Zeichne das Energiediagramm in Abhängigkeit von der Höhe.
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Hallo zusammen,
erstmal vorab: ich habe seit diesem Schuljahr Physik Leistungskurs,
mit dem Thema Schwingungen.
Wir haben bereits das horizontale Federpendel behandelt, dh. Kräfte betrachtet und Energien und haben somit ein E(s) Diagramm gezeichnet(eine Parabel)
Ergänzend haben wir dann diese Hausaufgabe bekommen.
Leider fehlt mir grade jeglicher Ansatz,
ich weiß es muss irgendwie eine Lageenergie geben und dann auch eine Bewegungsenergie wenn die Kugel fällt.
Nur wie man das unter einen Hut bringt und daraus ein aussagekräftiges Diagramm zu dieser Aufgabenstellung zeichnet weiß ich nicht.
Wäre wirklich sehr freundlich, wenn mir jemand helfen könnte,
und das ein bisschen mit mir diskutiert bwz hilfestellung geben könnte!
Danke schonmal im Vorraus, an alle die sich versuchen=)
MFG Theoretix!
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:23 So 21.09.2008 | | Autor: | M.Rex |
Hallo
Bezeichnen wir mal die Anfangshöhe der Kugel mit h, und die Federhöhe im "ungequetschtem" Zustand mal mit f.
Die Kugel hat ja wenn du sie in der Höhe h loslässt, eine Potentielle Energie.
Diese wird dann ja im Freien Fall (über die Strecke h-f) in Bewegungsenergie umgewandelt, bevor die auf die Feder Trifft. Die dann vorhandenen Bewegungsenergie wird dann in Spannenergie der Feder umgewandelt, die Kugel wird also abgebremst, bis keine Bewegung mehr vorhanden ist.
Die dann vorhandene Spannenergie beschleunigt die Kugel dann wieder den Weg f nach oben, und danach wird die Kugel nur noch durch die Gewichtskraft gebremst, bis sie (ohne Reibung und Wärmeenergie) wieder bei h ankommt. (durch Reibung und Wärme steigt sie natürlich in der Realität nicht mehr ganz bis h.)
Dann beginnt das "Spiel" von vorne.
Marius
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