Physik Forum

[KuBu1]

Hey! Habe ein großes Problem mit dieser Frage. Ich finde keinen Ansatz und habe auch überhaupt keine Ahnung wie ich das machen kann.
Wäre lieb wenn mir jemand hilft, bisher hab ich es nie ausführlich erklärt bekommen

Der Körper liegt auf der Feder und schwingt vertikal hin und her. An welcher Stelle seiner Bewegung hat der Körper die grö?te Beschleunigung? Begründen Sie!

Vielen Dank schon mal

[tobi-1908]

bewegt sich die kugel nach unten wird sie durch g beschleunigt, aber durch die feder wieder abgeremst... bwegegt sie sich nach oben, ist es genau anders herum. ganz oben und ganz unten hat sie v=0, da dort die richtung der bewegung geändert wird. deswegen hat sie in der mitte die größte geschwindigkeit.
jetzt müsste dir klar sein, wo die größte beschleunigung stattfindet

[KuBu1]

Also hat der Körper ganz oben bei größter Federausdehnung und ganz unten die größte beschleunigung??

[tobi-1908]

nein, an diesen stellen ist v=0, also auch a=0
erst wenn sich der körper direkt nach dem stillstand nach oben oder unten bewegt, erfährt er die größte beschleunigung. ab dem mittelpunkt wird der körper wieder gebremst.

[GvC]

Die Begründung, dass bei v=0 auch a=0 sei, ist natürlich Quatsch. Die Beschleunigung ist doch die Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit, also gleich der GeschwindigkeitsÄNDERUNG. Die ist bei harmonischer Schwingung natürlich immer im Nulldurchgang der Geschwindigkeit, also bei maximaler Auslenkung am größten.

[tobi-1908]

das soll heißen, in dem moment, in dem der körper die richtung seiner bewegung ändert, hat er die größte beschleunigung?? kommt dir das nicht etwas widersprüchlich vor?

[GvC]

Ob Dir das widersprüchlich VORKOMMT, ist doch gar nicht relevant. Relevant ist doch nur die Definition der Beschleunigung als zweite Ableitung des Weges nach der Zeit. Wenn Du diese Definition ändern willst, so kannst Du das zwar tun, wirst aber in der Wissenschaftsgemeinde keine große Resonanz finden.

Der Weg (die Auslenkung) folgt bei harmonischer Schwingung einer Sinusfunktion (sin(wt)). Nach zweimaliger Ableitung erhältst Du eine Funktion, die proportional -sin(wt) ist. Das bedeutet, dass Du bei maximaler Auslenkung nach "oben" eine maximale Beschleunigung nach "unten" hast und umgekehrt, was mit der Vorstellung einer "rückstellenden Kraft" übereinstimmt.

[user]

Es stimmt, man muss die zweifache Ableitung des Ortes nehmen
und wie schon richtig gesagt ist diese von x=y*sin(w*t+phi)
-> -w²*y*sin(w*t+phi). Die Vorstellung einer rückstellenden Kraft ist wahrscheinlich die beste da bei maximaler Auslenkung die Kraft F=-D*x
am größten ist, da x am größten ist und bei minimaler Auslenkung am kleinsten und da F=m*a ist die Beschleunigung mit -D*x/m am größten, wenn der Term -D*x/m am größten ist und das ist der Fall wenn x am größten ist ... Beziehungsweise auch am kleinsten da sich bei negativen x nur das Vorzeichen der Beschleunigung ändert...