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PH Berechnung "Feder"?
MA Berechnung "DER WURF"?
gegeben:
D= 450 N/m
m=25g (Kugel)
h (max)=12m
Gesucht:
Spannweite s
Endkraft F(e)
V (0)
V in 3m
Lösung:
Bisher konnte ich nur V (0) berechnen.
V(0) = 15,3m/s
Ich dachte mir dann das man die Beschleunigung ausrechnen muss, aber leider weiß ich nciht wie ich darauf komme. Bereits Formelumstellungen versucht, aber fehlgeschlagen.
Ich bitte um Lösungen sowie Lösungsansätze.
Danke!
Weitere Details
Also....
D ist die Federkonstante.
Es wird praktisch eine Kugel auf eine Feder gelegt und diese wird gespannt, indem sie "nach unten gedrückt wird". Danach schießt die Kugel hoch und fällt wieder.
Reibungen werden nicht beachtet.
was ich noch unbedingt benötige ist die Beschleunigung a
damit kann ich dann die Endkraft F (e) und V nach 3m ausrechnen.
aber ich weiß nicht die dazugehörige Formel. jegliche Formel zur Beschleunigung funkioniert bei mir nicht, wenn cih die umstelle. bitte um Tipps und Rat
2 Antworten
- Anonymvor 9 JahrenBeste Antwort
E = mv²/2 = 0,025 * 15,3² / 2 = 2,926 Nm
F = D * x
E = Integral (von 0 bis s) F * dx =
Integral (von 0 bis s) D * x * dx =
[D * x² / 2 ] (von 0 bis s) = D * s² / 2
also D * s² / 2 = mv²/2
=> s = 0,114m = 11,4 cm
Endkraft = D * s = 450 * 0,114 = 51,3 N
v(3) = Wurzel (2 g (12-3)) = ...
- Anonymvor 9 Jahren
Lösung über Energiebetrachtung:
Du weiÃt wieviel die Kugel wiegt und wie hoch sie fliegt. Also kennst du ihre potentielle Energie.
Die Gesamtenergie bleibt erhalten also weiÃt du:
potentielle Energie der Kugel am höchsten Punkt = maximale kinetische Energie bei Verlassen der Feder = maximale Spannenergie der Feder kurz vor dem los lassen.
Hierraus kannst du die Spannweiter ausrechnen.
V(3m) ist die Geschwindigkeit, die es hat wenn es von 12m auf 3m zurückgefallen ist.
Mit Weglänge und Beschleunigung kannst (Erdanziehung) kannst du V3 berechnen.
Was genau eine Endkraft ist, ist mir noch schleierhaft, aber ich gehe von der Kraft aus, die die Feder auf die Kugel ausübt:
F=Federhärte * Spannweite
Nun solltest du alles haben, um deine Aufgabe zu lösen