Gütefaktor/gedämpfe Schwingung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:04 Mo 28.01.2008 | | Autor: | qaywertz |
| Aufgabe | Eine Kugel der Masse 3kg erreiche bei ihrem Fall in der Luft eine Grenzgeschw von 25 m/s (Setzen sie die Reibungskraft mit -bv an)
Diese Kugel werde nun an einer Feder mit der Federkonstanten D=400 N/m befestigt und schwinge mit einer Anfangsamplitude von 0,2m
1.) Wie groß ist der Gütefaktor Q der gedämpften Schwingung?
2.) Wann wird die Amplitude nur noch 0,1m betragen?
3.) Wieviel energie wurde entzogen wenn die Amplitude nur noch 0,1m beträgt? |
Hallo!
Ich habe keine Ahnung wie ich da anfangen soll. Allzu viel zu Schwindungen haben wir noch nicht gemacht und die Sachen mit Viskosität und Reibung habe ich noch nicht ganz verstanden.
Kann mir wer helfen? :)
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
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Hallo!
Viskosität und Reibung brauchst du hier gar nicht mal so sehr.
Du kennst die Kraft, mit der die Kugel nach unten beschleunigt wird. Gleichzeitig wird sie mit einer Reibungskraft F=b*v abgebremst.
Bewegt sich die Kugel mit konstanter Geschwindigkeit v, müssen sich beide Kräfte aufheben. Daraus kannst du b berechnen.
Und dann hattet ihr sicher schon den gedämpften harmonischen Oszillator
[mm] m\ddot{x}+b\dot{x}+\omega_0^2x=0
[/mm]
recht exessiv betrachtet, oder? Das b hast du nun berechnet, und die teilweise etwas länglichen Formeln für Amplitude, Güte und Resonanz etc. sollten dir bekannt sein. Ansonsten frag nochmal nach.
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