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| Dreharbeit beim Anziehen einer Schraubenmutter :: neigungswinkel |
| Autor |
Nachricht |
chillern1
Anmeldedatum: 09.12.2009
Beiträge: 15
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 Verfasst am: So Feb 21, 2010 7:34 pm Titel: Mechanische Schwingung |
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HALLO!
Ich habe hier eine Aufgabe und ich sitze und sitze daran, aber ich komme nicht weiter, vielleicht kann mir jemand helfen?
Zur Aufgabe:
In einer Meßanordnung sind eine Schraubenfeder und ein Hakenkörper über eine Schnurscheibe mit einem dünnen Faden gekoppelt.
-Wir nehmen zunächst an, dass Schnurscheibe, Faden und Feder masselos sind und sich zusammen mit dem Hakenkörper reibungsfrei bewegen können.
a) Begründen Sie, dass der Hakenkörper nach einmaliger Auslenkung eine harmonische Schwingung ausführt!
>Ich habe dazu geschrieben, weil er das lineare Kraftgesetz erfüllt und noch gefunden, dass F_rück = y ist...aber ich kann nicht genau begründen wieso das jetzt so ist...mit dem Beispiel
c)Stellen Sie die Schwingungsgleichung für den Fall auf, dass der Körper zum Zeitpunkt t=0s die Ruhelage aufwärts durchläuft!
Ermitteln Sie in geeigneter Weise die maximale Geschwindigkeit und die maximale Beschleunigung! An Welchen Bahnpunkten ist dies der Fall?
>Das konnte ich gar nicht..vielleichct irgendwas mit Energien...
d)In realen Vorgängen muss der Einfluss von Teilen der Anordnung und die Reibung zwischen ihnen berücksichtigt werden.
Wie würde sich der in b berechnete Wert für die Federkonstante (D=2, 47 s) ändern, wenn man die Masse der Schnurscheibe berücksichtigt?
Wir wird Reibung über einen längeren Zeitraum den ablaufenden Vorgang beeinflussen? Skizzieren Sie das t-y Diagramm.
>Das mir leider alles etwas zu hoch, ich bitte also um DRINGENDE HILFE, ANSÄTZE usw... Muss das morgen fertig haben!
DANKE IM VORAUS  |
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jkh
Anmeldedatum: 21.12.2009
Beiträge: 249
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| Verfasst am: Do Feb 25, 2010 9:19 pm Titel: |
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hi,
schau dir das mal an (besonders animation rechts):
http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10_g8/simulationen/04schwingung/kraftgesetz/kraftgesetz.htm
| Zitat: | | Begründen Sie, dass der Hakenkörper nach einmaliger Auslenkung eine harmonische Schwingung ausführt! |
mit auslenkung des körpers um y wird die feder auch noch weiter ausgelenkt (amplitude1 Y) -. die feder wird verformt (gestreckt) --> ihr wird eine potentielle energie zugeführt, sie ist unter einer spannung, die kraft der feder wirkt der auslenkung entgegen. nach loslassen des körpers wirkt die federkraft "frei" und beschleunigt das system "feder und körper" zur ausgangslage hin. an dieser stelle wird die potentielle energie in kinetische energie (bewegungsenergie) umgewandelt. nach energieerhaltungssatz geht keine energie verloren und im ideal betrachteten fall ("unrealistisch") wird hier auch keine energie in reibung oder sonstiges umgewandelt. daher schwingt die feder über ihre nulllage (lage vor auslenkung) hinaus und wird um y gestaucht (amplitude2 Y).nun beginnt der vorgang wieder von vorn..... es wird immer wieder potentielle in kinetische energie umgewandelt und umgekehrt.
| Zitat: | c)Stellen Sie die Schwingungsgleichung für den Fall auf, dass der Körper zum Zeitpunkt t=0s die Ruhelage aufwärts durchläuft!
Ermitteln Sie in geeigneter Weise die maximale Geschwindigkeit und die maximale Beschleunigung! An Welchen Bahnpunkten ist dies der Fall? |
mit schwingungsgleichung denk ich meinen die die sinusfunktion
hier ein bild dazu :
http://www.jazzalmanach.de/images/musikalswissenschaft/sinus.jpg
sagen wir mal auf der x achse ist die zeit t angetragen und auf der y achse der weg s bzw. die auslenkung y.
jetzt wird halt gesagt zur zeit t =0 soll die nulllage sein. daraus kann man sehen das hier nach einer sinusfunktion gefragt ist, da diese bei t=0 den wert =0 hat bei uns also auslenkung =0 .
wegschwingungsgleichung: y(t)= Y sin(wt) , w ist eigenfrequenz
bei einer kosinusfunktion wäre halt bei t=0 die amplitude erreicht bei uns maximale auslenkung.
- maximale geschwindigkeit/beschleunigung:
also erstmal maximale geschwindigkeit ist in der nulllage, dort haben wir nur Ekin und kein Epot
Ekin = Epot ,
Epot= 1/2 D s^2 "Energie die du der feder gibst" kannst so du berechnen
Ekin = 1/2 m v(t)^2
---> v(t) = Wurzel (Epot / 1/2 m) maximale geschwindigkeit
beschleunigung geht vielleicht darüber:
Ffeder = D * y
F = m* a
---> a = D*y / m maximale beschleunigung
hab jetzt keine lust mehr 
ach noch eins
das müsste glaub so aussehen: F_rück ~ y
und heisst die resultierende kraft F_rück ist proportional zur auslenkung y. also umso größere auslenkung umso größere federkraft die der auslenkung entgegenwirkt.
vielleicht hilfts ein bissl zum verstehen
gruß
jkh
_________________
Gruß jkh |
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chillern1
Anmeldedatum: 09.12.2009
Beiträge: 15
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| Verfasst am: So Feb 28, 2010 6:20 pm Titel: |
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| dankeschön^^ |
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jkh
Anmeldedatum: 21.12.2009
Beiträge: 249
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| Verfasst am: Mo März 01, 2010 9:14 pm Titel: |
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bittesehr
_________________
Gruß jkh |
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