Federpendel Amplitude Schwingungsdauer

Question

Hallo,

Hängt man ein Massenstück mit 200g an eine Feder und lässt es zur Zeit t=0 los, bewegt es sich um 7cm nach unten , bis es sein Bewegunsrichtung umkehrt.

Ermitteln sie die amplitude der schwingung sowie die schwingusgsdauer.

für mich fehlt da irgendwie eine angabe denn die amplitude kann ja nicht 7cm sein da man ja nicht weiß ob es sich aus der ruhelage los bewegt. für die schwingsungsdauer habe ich aktuell überhaupt keinen ansatz

Answer 1

Wenn du eine Feder in Ruhelage loslässt passiert denke ich nichts oder?

Daher denke ich die Amplitude ist hier 3.5 cm.

Die Schwingungsdauer sollte von der Federhärte D abhängig sein. Über die hast du allerdings nichts gegeben.

Comments

Es kann natürlich sein das du das Massestück an die in ruhelage befindliche Federhängst und dann löslässt.

Sodass jetzt die Gewichtskraft die Rücktreibende kraft ist.

D = m * g / s = (0.2 kg) * (9.81 N/(kg)) / (0.035 m) = 56.06 N/m

T = 2·pi·√(m/D) = 2·pi·√((0.2 kg)/(56.06 N/m)) = 0.3753 s

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Das habe ich mir auch schon überlegt. Ist es dann aber nicht so das die Feder ohne massensrück sich oberhalb der amplitude befinden würde und die 7cm von dort aus gemessen sind?

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Die Feder mit Masse hat eine andere Ruhelage als die Feder ohne Masse.

Wenn du einen Schwinger der sich nicht in Ruhe befindest loslässt sollte 2 * die Amplidute zurückgelegt werden, bevor sich die Bewegungsrichtung umkehrt. Zumindest wenn es sich um eine ungedämpfte Schwingung handelt.

Die 7 cm sind also zwei mal die Amplitude.

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ok meinte ich mit der verschiedenen ruhelage. könnte es aber nicht wirklich ausdrücken. warum sollte zweimal die amplitude zurückgelegt werden wenn ich eine feder die nicht in ruhe ist loslasse?

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Wenn du ein Fadenpendel nimmst (notfalls Großvaters Taschenuhr). Und wir betrachten die Horizontale Auslenkung. Welchen horizontalen Weg legt die Taschenuhr zurück wenn du sie (nicht in Ruhelage befindlich) loslässt ?

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2*Amplitude aber bei einen Fadenpendel gibt es nicht das Problem der Feder in Ruhelage ohne Masse.

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Das macht nichts. Dieses Prinzip gilt auch bei einer Feder. Lässt man sie irgendwo los wird zwei mal die Amplitude zurückgelegt.

Kauf dir evtl. eine Feder und probiere das mal aus.

Du weiß auch das man einen harmonischen Schwinger mit einer Kosinus-Funktion modellieren kann.

Schau dir mal eine Kosinus-Funktion an. Vom Minimum zum Maximum sind es immer genau 2 mal die Amplitude.