Welche Arbeit wird an Pendel geleistet?

Question

Aufgabe:

Eine Kugel der Masse m ist mit einem Faden der Länge L an einer Decke befestigt.
Zunächst wird die Kugel mit gespanntem Faden vertikal unter der Aufhängung festgehalten. Von links nach rechts wirkt eine konstante Kraft auf die Kugel.

Nun wird die Kugel aus ihrer ruhenden Ausgangslage
losgelassen und erreicht durch Wirken der Kraft eine Maximalhöhe.

Wie kann ich nun herausfinden, welche Arbeit an der Kugel geleistet wurde, wenn sie ihre maximale Höhe erreicht hat?

Problem/Ansatz:

Es gilt Energieerhaltung. Meine Kraft ist F=-k. Wie bringe ich das in Zusammenhang mit potentieller und kinetischer Energie?

Comments

Du betrachtest hier nur die potentielle Energie. Kinetische Energie hast du bei der Betrachtung der Anfangs- und Endsituiation nicht. Mach dir am besten eine Skizze des Pendels in Ruhelage und dann noch eine vom nach rechts um den Winkel Phi ausgelenkten Pendel. Hierbei solltest du dir noch den Höhenunterschied anschauen und diesen verdeutlichen. Es müsste dir dann auffallen, wie du auf den Höhenunterschied kommst. Diesen setzt du dann in die normale Hubarbeitsformel ein und voila :)

Answer 1

Hallo

etwas unklar ist die Frage, aber ich versuch es mal

die Arbeit ist natürlich nach Energiesatz erstmal W=m*g*h

jetzt soll sie durch eine konstante Kraft in waagerechter Richtung , aufgebracht werden, dann ist die Arbeit W=F*s, s der waagerechte Weg. dabei ist s/L=sin(α) (L-h)/s=tan(α)

(mach dir dazu ne Skizze)

oder s^2=(L-h)*h. Damit kannst du F=k bestimmen

Gruß lul