Schwingung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 13:24 Fr 14.12.2007 | | Autor: | Bacardix |
Hi,
im Anhang findet ihr die Aufgabe sowie meine Lösung des Problems.
Ich bin mir sehr unsicher ob das alles so stimmt.
Ich weiß z.B. nicht ob ich bei Aufgabe a) und b) mit beiden Massen oder nur mit Masse2 rechnen soll!
Danke für eventuelle Hilfestellung!
LG
Bacardix
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: doc) [nicht öffentlich]
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 15:06 Fr 14.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Nur Aufgabe a) kann ich finden.
Da gibt es ja keine Reibung zur Unterlage!
Die Kraft -D*s muss beide beschleunigen, dh. die Beschleunigung ist -D*s/(m1+m2)
Reibung ist aber nur zwischen m1 und m2, d.h. [mm] F_R(m2)=\mu*m2*g, [/mm] die maximal mögliche Beschleunigung von m2 ist also [mm] a=\mu*g
[/mm]
zu den anderen Aufgaben kann ich natürlich nix sagen.
Gruss leduart.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:23 Fr 14.12.2007 | | Autor: | Bacardix |
mmmhh komisch, wenn ich meinen Anhang öffne dann sehe ich alles a),b) und c)! Das Word Dokument enthält 2 Seiten, probier einfach mal runter zu scrollen!
ok dann schreib ich meine Lösung hier rein:
[mm] b)s=\bruch{\mu*(m1+m2)*g}{D}=0,108m
[/mm]
c)
Periodendauer T: Durch Verdopplung der Masse von 1kg auf 2 kg ändert sich die Periodendauer um [mm] \wurzel{2}!
[/mm]
Frequenz f: Die Frequenz ändert sich demzufolge um [mm] 1/\wurzel{2}!
[/mm]
Amplitude s: Die Amplitude wird doppelt so groß!
Gesamtenergie W: Die Gesamtenergie vervierfacht sich, da sich die Amplitude s verdoppelt.(W=0,5*D*s²)
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 15:45 Fr 14.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
ich sehe deine Lösungen , aber nicht die zugehörigen Fragen.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:59 Fr 14.12.2007 | | Autor: | Bacardix |
ohh sry falsch verstanden! Ich poste sie dir hier nochmal:
b)Welche maximale Amplitude ist möglich, wenn 2 Klötze aus trockenem Eichenholz verwendet werden und die Federkonstante D=100N/m beträgt?
c)Wie verändert sich die Gesamtenergie W, die Amplitude s, die Frequenz f und die Periodendauer T durch das Aufsetzen des 2. Körpers?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 16:22 Fr 14.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Dein Ausdruck für [mm] \mu [/mm] ist richtig, nur die Herleitung nicht.
deshalb ist auch b richtig.
in c) ist T und f richtig, wenn du statt um um den Faktor schreibst. Die Antwort für A und W ist falsch! Denk nochmal nach!
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:35 Fr 14.12.2007 | | Autor: | Bacardix |
wenn b) richtig ist, also: [mm] s=\bruch{\mu*(m1+m2)*g}{D}
[/mm]
dann ist es doch logisch wenn sich die amplitude verdoppelt, sobald sich die Masse verdoppelt.
Mit der Energie bin ich noch am rechnen...
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 16:41 Fr 14.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Einer von uns hat die Frage falsch verstanden!
ich: m1 schwingt mit Amplitude s1 ich lege beim Vollauschlag ne 2te Masse drauf. wie ändern sich jetzt Amplitude und Energie und Frequenz
du??
das s was du ausgerechnet hast, ist doch die max. Amplitude, die m1 haben darf, so dass ich m2 drauflegen kann, und m2 dann drauf bleibt.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:09 Fr 14.12.2007 | | Autor: | Bacardix |
Ach so...ja also ich probier das jetzt mal mit worten zu beschreiben:
Beim Vollausschlag [mm] (W_{KIN} [/mm] =0)wird die Masse verdoppelt.
Jetzt werden die Körper wieder beschleunigt bis die alte Ruhelage des Systems erreicht ist. Das System müsste doch jetzt (da die Masse verdoppelt wurde) langsamer beschleunigen.
Wenn es langsamer beschleunigt müsste die Amplitude dann nicht kleiner werden?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 17:26 Fr 14.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
indem du die Masse drauflegst, verrichtest du keine Arbeit! (da keine Gleitreibung!) die Dehnung der Feder gibt den Ausschlag. wenn du die Feder dehnst, und dannirgend eine Masse dranhängst, was passiert? (Du hast ja auch ausgerechnet, dass f und damit v_max kleiner wird!
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:34 Fr 14.12.2007 | | Autor: | Idefix08 |
Die Gesamtenergie ist doch bei maximaler Ausdehnung in der Feder gespeichert.
Sie müsste daher gleich bleiben!
Wenn man die 2. Masse auf die Erste gesetzt hat man doch ein neues System.
Da es in Ruhe ist, und mit beiden Massen anfängt zu schwingen, müsste die Amplitude doch gleich bleiben?!
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 17:48 Fr 14.12.2007 | | Autor: | leduart |
Ja! gut! Eins rauf!
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:27 Fr 14.12.2007 | | Autor: | Bacardix |
Hab nochmal eine Frage zu deiner Ausführung zu a):
Du redest die ganze Zeit von Beschleunigung?
Ich suche den minimale Haftreibungszahl zwischen beiden Körpern.
Ist es also [mm] \mu=\bruch{-D*s}{m2*g}???
[/mm]
Oder wie soll ich das verstehen?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 15:40 Fr 14.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
lies meinen post nochmal genau! dein Ergebnis ist falsch.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:26 Fr 14.12.2007 | | Autor: | Bacardix |
also ich habe jetzt deinen Post nochmal genau angeschaut, aber ich hab irgendwie ne blockade im kopf...
also: es erscheint mir logisch das die maximal mögliche Beschleunigung von m2-> [mm] a=\mu*g [/mm] ist
Ich muss doch trotzdem die Reibungskraft [mm] F_{R}und [/mm] die Federkraft [mm] F_{EL} [/mm] gleichsetzen, sodass ich auf:
[mm] F_{R}=F_{EL}
[/mm]
[mm] m2*\mu*g=-D*s
[/mm]
komme. Da wäre ich wieder da wo ich schon war...das ist also falsch! Was mache ich denn falsch leduart?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 17:50 Fr 14.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
siehe mein anderes post. die Federkraft muss doch beide massen beschl.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:29 Fr 14.12.2007 | | Autor: | Bacardix |
Hi leduart,
also ist die richtige Lösung von a) jetzt:
[mm] \mu=\bruch{D*s}{g*(m1+m2)}
[/mm]
b) ist ja schon richtig gewesen -->s=0,108m
c)f+T hatte ich ja richtig!
für die Amplitude und somit auch für die Energie ergibt sich keine Änderung da im Zustand der vollen Auslenkung die gesamte Energie in der Feder steckt!?
Ist das so richtig? wenn ja wäre es hilfreich wenn du mir für die aufgabe c) nochmal die begründung bzw. ne Formel nennen würdest!
Danke dir
Gruß Bacardix
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 22:08 Fr 14.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ja, jetzt ist alles richtig, f und T hast du richtig begründet, Haftreibungskraft macht keine Arbeit deshalb bleibt S_(max) und W konstant. bzw. bei max. Auslenkung steckt die Energie in der Federspannung.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 16:45 Sa 15.12.2007 | | Autor: | Bacardix |
Na dann bin ich ja beruhigt leduart...
Vielen Dank nochmal für die kompetente Hilfe zum wiederholten Male!
LG
Bacardix
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 16:46 Fr 14.12.2007 | | Autor: | Idefix08 |
Hallo zusammen,
ich bin bei der Aufgabe so vorgegangen:
a)
[mm] F_{RH}= \mu [/mm] * m2 * g
[mm] F_{R}= [/mm] m2 * a
Das gleichgesetzt ergibt für [mm] \mu [/mm] = a/g
Für a hab ich dann A [mm] *w^{2} [/mm] eingestzt.
[mm] w^{2} [/mm] ist hier D/m
D= m1 * [mm] w^{2}
[/mm]
m die gesamtmasse des systems, also m1+m2
ergebnis wäre dann: [mm] \mu [/mm] = [mm] \bruch{A*m1*w^{2}}{g*(m1+m2)}
[/mm]
Ist das so korrekt?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig | | Datum: | 16:56 Fr 14.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Ergebnis ist richtig,und dasselbe wie Bacardix, wenn du für [mm] m1*w^2 [/mm] wieder D einsetzt. dein A=sein s
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:41 Fr 14.12.2007 | | Autor: | Idefix08 |
Ich verstehe nur nicht, warum die Herleitung falsch ist.
Ich muss doch die Reibungskraft der Masse m2 gleich der auf die Masse m2 wirkende Rückstellkraft der Feder setzen?!
Somit bekomme ich doch a, die Beschleunigung die maximal auftreten darf, damit der aufgestzte Körper nicht rutscht?!
Für die Beschleunigung gilt doch : a = A(Amplitude) * [mm] w^{2}
[/mm]
[mm] w^{2} [/mm] ist auch D/m...ist das so weit richtig?
Nun hab ich doch, wenn das System anfängt zu schwingen die Gesamtmasse m1+m2.
Die Federkonstante war vorher, also bevor die Masse m2 auf die Masse m1 gelegt wurde, D = m1 * [mm] w^{2}
[/mm]
Wenn ich jetzt D und die Gesamtmasse für [mm] w^{2} [/mm] einsetze hab ichs doch.
Für mich klinkt es logisch..
Ist das nicht die richtige Herleitung?
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 23:07 Fr 14.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Deine Herleitung ist nicht falsch.
ich find nur besser D staat [mm] mi\omega^2 [/mm] zu sagen, weil es zwei [mm] \omega [/mm] gibt, das mit m1 und das mit m1+m2. wenn du [mm] mi\mega^2 [/mm] schreibst (was ja nicht gegeben ist) musst du dazusagen, welches [mm] \omega [/mm] du meinst.
Aber deine Herleitung ist richtig, die Herleitung des anderen Fragers war falsch.
Gruss leduart
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 14:32 Sa 15.12.2007 | | Autor: | Idefix08 |
Vielen Dank!
Eine Frage hab ich noch...vielleicht bin ich da auch ein wenig doof!
Wenn ich wissen will, wie sich die Freqenz ändert, wenn die 2. Masse aufgesetzt wird, bin ich folgendermaßen vorgegangen:
f = [mm] 1/2\pi [/mm] * [mm] \wurzel{D/m}
[/mm]
Jetzt hab ich nach D umgestellt und die Gleichung mit m1 und die mit m1+m2 gleichgestzt.
So:
[mm] f^{2} [/mm] * m1 * [mm] 4\pi^{2} [/mm] = [mm] f^{2} [/mm] * (m1+m2) * [mm] 4\pi^{2}
[/mm]
Aufgelöst ergibt sich dann:
f * [mm] \wurzel{m1} [/mm] = f * [mm] \wurzel{(m1+m2)} [/mm]
Daraus folgt doch, dass die Frequenz wo beide Massen zusammen wirken größer wird (Faktor [mm] \wurzel{2}) [/mm] , was ja nicht sein kann!
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 23:25 Sa 15.12.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Du hast ein Durcheinander angerichtet, weil du für 2 verschiedene Frequenzen denselben Buchstaben f nimmst.
> Wenn ich wissen will, wie sich die Freqenz ändert, wenn die
> 2. Masse aufgesetzt wird, bin ich folgendermaßen
> vorgegangen:
>
> f = [mm]1/2\pi[/mm] * [mm]\wurzel{D/m}[/mm]
richtig ;
[mm] $f_1 [/mm] = [mm] 1/2\pi [/mm] * [mm] \wurzel{D/m_1}$
[/mm]
[mm] $f_2 [/mm] = [mm] 1/2\pi [/mm] * [mm] \wurzel{D/(m_1+m_2)}$
[/mm]
entweder nach D umstellen und gleichsetzen , oder direkt ds Verhältnis:
[mm] $f_1/f_2=\wurzel{(m1+m2)/m1}
[/mm]
Damit ist es klar, dass je größer die Masse, desto kleiner die Fr. was man auch direkt an der ersten Formel merken kann.
Es ist wirklich wichtig, für verschiedene Sachen verschiedene Namen zu verwenden!
Gruss leduart
|
|
|
|
![[a]](/images/paperclip.gif "Dateianhänge"){kind=small}
Datei-Anhang 1