Spiralfeder
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Exercise:
Eine metallische Spiralfeder hat eine Länge von pqcm. abcliste abc An die vertikal hänge Feder wird zuerst eine Masse m_ pq.kg gehängt. Die Feder verlängert sich dadurch um pq.cm. Wie gross ist die Federkonstante D in N/m ? abc In einem zweiten Experiment wird an die vertikal aufgehängte Feder eine Masse m_ pq.kg angehängt und die Feder in eine vertikale harmonische Schwingung versetzt. Bestimme die Schwingungsdauer T_ und die Frequenz f_ dieser Schwingung. abc Die Schwingung von Teilaufgabe b erfolge ungedämpft mit der Amplitude pq.cm. Bestimme die Bewegungsenergie W_mboxkin des Pelkörpers pq.s nach dem Durchgang durch die Gleichgewichtslage. abc Eine zweite gleich lange Spiralfeder mit der selben Federkonstante wird nahe bei der ersten unbelasteten Feder vertikal aufgehängt und unten mit einem gewichtslosen Stäbchen mit der ersten Feder verbunden. An dieses Stäbchen wird eine Masse m_ gehängt. Bestimme m_ so dass die Schwingungsdauer T_ genau pq.s beträgt. abcliste
Solution:
abcliste abc Die Federkonstante ist D fracFx fracpq.kgpq.Npkgpq.m pqN/m. abc Die Schwingungsdauer ist T pisqrtfracmD pq.s und die Frequenz ist fT^-pq.Hz. abc - abc - abcliste
Eine metallische Spiralfeder hat eine Länge von pqcm. abcliste abc An die vertikal hänge Feder wird zuerst eine Masse m_ pq.kg gehängt. Die Feder verlängert sich dadurch um pq.cm. Wie gross ist die Federkonstante D in N/m ? abc In einem zweiten Experiment wird an die vertikal aufgehängte Feder eine Masse m_ pq.kg angehängt und die Feder in eine vertikale harmonische Schwingung versetzt. Bestimme die Schwingungsdauer T_ und die Frequenz f_ dieser Schwingung. abc Die Schwingung von Teilaufgabe b erfolge ungedämpft mit der Amplitude pq.cm. Bestimme die Bewegungsenergie W_mboxkin des Pelkörpers pq.s nach dem Durchgang durch die Gleichgewichtslage. abc Eine zweite gleich lange Spiralfeder mit der selben Federkonstante wird nahe bei der ersten unbelasteten Feder vertikal aufgehängt und unten mit einem gewichtslosen Stäbchen mit der ersten Feder verbunden. An dieses Stäbchen wird eine Masse m_ gehängt. Bestimme m_ so dass die Schwingungsdauer T_ genau pq.s beträgt. abcliste
Solution:
abcliste abc Die Federkonstante ist D fracFx fracpq.kgpq.Npkgpq.m pqN/m. abc Die Schwingungsdauer ist T pisqrtfracmD pq.s und die Frequenz ist fT^-pq.Hz. abc - abc - abcliste