Stein drückt auf eine Feder

Question

Ein Stein mit der Masse 8 kg ruht auf einer Feder. Die Feder wird durch den Stein um 10cm zusammengedrückt

a) Wie groß ist die Federkonstante? 

b) Der Stein wird nun um weitere 30 cm nach unten gedrückt und dann losgelassen. Wie groß ist die elastische potenzielle Energie der gestauchten Feder kurz bevor der Stein losgelassen wird?

c) Wie lautet die Änderung der potenziellen Energie des Systems Stein-Erde während sich der Stein von dem Punkt , an dem der losgelassen wird bis zum höchsten Punkt seiner Bahn bewegt?

Answer 1

Hallo,

a)$$ F=D \cdot s $$ Nach D umstellen:$$ D=\frac{F}{s}$$ Zuerst muss F bestimmt werden:$$8kg \cdot 9.81\frac{m}{s^2}\approx 78.48N$$ Nun können wir einsetzen:$$ D=\frac{78.48N}{0.1m}=784.8 \frac{N}{m} $$ b) Das ist die Formel:$$ W=\frac{1}{2} \cdot D \cdot s^2 $$Einsetzen:$$ W=\frac{1}{2} \cdot 784.8\frac{N}{m} \cdot 0.4^2m \approx 62.78J $$ Wie die c) geht, habe ich leider keinen Plan... 

Liebe Grüße