Kraftübertragung Stein-Feder < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 21:54 Di 12.12.2006 | | Autor: | sn0opy22 |
| Aufgabe | Ein Körper der Masse m = 10 kg wird in der Höhe [mm] z_1 [/mm] = 0,6 m losgelassen und trifft bei [mm] z_0 [/mm] = 0 auf das Ende einer senkrecht stehenden Feder mit der Federkonstanten 1,69 * [mm] 10^3 [/mm] Nm^(-1), die den Fall bremst. (Die Masse der Feder wird vernachlässigt)
a) Bis zu welchem Ort [mm] z_2 [/mm] wird die Feder maximal zusammengedrückt ?
b) Welche Geschwindigkeit v_(z3) hat der Körper, wenn die Feder bis zur Stelle [mm] z_3 [/mm] = -0,10 m zusammengedrückt ist ?
c) Welche Leistung [mm] P_3 [/mm] entwickelt die Feder bei [mm] z_3 [/mm] ? |
Hallo zusammen,
also oben steht die Aufgabe und ich hab mal gerechnet.
a) aufgeteilt in 2 systeme, 1.System Stein fällt bis zur Feder, 2.System Stein drückt Feder runter. Am Punkt [mm] z_0 [/mm] hat System 1 Ekin=maximal und Epot=0, und system 2 Ekin=0 , Epot =max. , Ekin=max. bei [mm] z_0 [/mm] entspricht in System 1 natürlich Epot bei z1 in System 1
=> mgh = [mm] 1/2*D*(s_(z2))^2 [/mm] , s_(z2) = 0,25 m
b) nur System 2 wird betrachtet. Epot + Ekin =konst. , Epot an stelle [mm] z_3 [/mm] = Epot + Ekin. Epot(max) bekannt, also Epot_(max) + Ekin_(max) = Epot(_z3) + Ekin_(z3) , mit Ekin_(max) = 0
=> [mm] 1/2*D*(s_(z2))^2 [/mm] = [mm] 1/2*D*(s_(z3))^2 [/mm] + [mm] 1/2*m*v_(z3)^2 [/mm] , v_(z3) = 3,2 m/s
c) W_(max) = F_(max)*s_(z2) , ergo F_(max) = W_(max)/s_(z2) , W_(max) = [mm] D*s_(z2)^2/s_(z2) [/mm] => F_(z2) = D*s_(z2)/2
Leistung bei beschleunigter Bewegung gegen Konstante kraft
P=F_(z2)*v_(z3)
Momentan Leistung:
=> P = 1/2D*s_(z2)*v_(z3) = 196 W
Vielen Dank für Eure Rückmeldungen.
Gruß Olli,
Ich habe diese Frage auch in folgenden Foren auf anderen Internetseiten gestellt:
![[]](/images/popup.gif) Fachschaftsforum
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 13:14 Mi 13.12.2006 | | Autor: | leduart |
Hallo snoopy
Die Teile a) und b) sehen für mich richtig aus, a hab ich nachgerechnet, b nicht, nur Rechenweg.
c) versteh ich nicht, was W(max) soll. irgendwie hast du W=F*s gerechnet, was nur bei konstanter Kraft gilt.
Die Kraft, die ne Feder ausübt ist nach Hook einfach F=D*s
daraus folgt durch Integration [mm] W=D/2*s^2.
[/mm]
Die Kraft der Feder ist nicht konstant, muss sie für P=F*v auch nicht sein! Also gilt P(z3)=F(z3)*v(z3) oder P=dW/dt bei z3.
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 14:27 Mi 13.12.2006 | | Autor: | sn0opy22 |
Ajo vielen Dank. Ja kam mir bei der 3 auch spanisch vor, ne Feder übt ja keine konstante Kraft aus.
Alles klar, danke für die Rückmeldung :).
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