Schwingungsgleichungen beim Federpendel

Question

Guten Morgen, bei folgender Aufgabe zerbreche ich mir den Kopf, da ich nicht mal einen Ansatz herausgearbeitet kriege.

Übere eure Hilfe würde ich mich sehr freuen


Aufgabe:

Ein Federpendel der Masse m = 30 g und der Frequenz ω = 2 1/s befindet sich zum Beginn der Messung t = 0 in 3 cm Entfernung von seiner Ruhelage. Seine Geschwindigkeit zu diesem Zeitpunkt beträgt 6 cm/s. Berechnen Sie (a) den Nullphasenwinkel φ0, (b) die Amplitude x0, (c) die Maximalgeschwindigkeit vmax und (d) die
maximale Beschleunigung amax

Answer 1

Hallo

was weisst du? 1.ω 2. wahrscheinlich angedämpft. 2. was willst du wissen ? Phase und Amplitude.  daraus ergeben sich der Rest.

Also weisst du : s(t) =A*sin(21*1/s*t+φo)  dazu s'(t)=v(t) =A*21*1/s*cos(21*1/s*t+φo)

dann t=0 weisst du s(0) und v(0) also  s(0)3cm=A*sin(φo) und v(0)=6cm/s=A*21*1/s*cos(φo) damit hast du s(0)/v(0)=3/6s=1/21s*tan(φo)) daraus tan(φo) und φo

eingesetzt in s(0) ergibt sich A. maximales v bei A*21*1/s

dann noch s'' ausrechnen und auch davon das Max, also die Amplitude. (ich hab die A statt x0 genannt)

Gruß lul