Eine Schraubfeder ist durch einen angehängten Körper (m=400g) um 10cm verlängert. Aus dieser Gewichtslage wird der Körper 5cm angehoben und losgelassen (t=0). Mit welcher Frequenz schwingt das Federpendel ?
Best answer:
Answer by Bimbo-Galaxis
Der Monteur der Schraubenfeder ist 40 Jahre alt, und die Federkonstante
errechnet sich aus F/s Kraft durch Verlängerung.
( Hookesche Gesetz )
Die Schwigfrequenz kannst du dir jetzt doch wohl seber ausrechnen.
Ich soll mir die Arbeit machen, nur damit du dir eine 1 in Physik abholen
willst. Also nee.Grüß deinen Pauker, der kennt mich.
Know better? Leave your own answer in the comments!
Durch die Masse m = 400g = 0,4kg wird die Feder um d = 10cm = 0,1m gedehnt.
AntwortenLöschenEine Feder mit der Federkonstante K, die um d gedehnt wirkt mit der Kraft
F = d K
gegen die Dehnung (Hookesches Gesetz).
Die Kraft der Feder steht im Gleichgewicht zur Gewichtskraft Fg = mg der Masse m. Dabei ist g = 9,81 m/s² die Fallbeschleunigung auf der Erde.
Fg = F für die Beträge der Kräfte
m g = d K
K = m g / d
Werte einsetzen, Federkonstante K berechnen
K = 0,4 kg * 9,81 m/s² /( 0,1 m )
K = 39,24 kg/s²
K = 39,24 N/m
Die Frequenz f eines Federpendels mit Federkonstante K und Masse m ist
f = 2 pi Wurzel( K / m )
In die Formel geht die Näherung ein, dass die Masse der Feder sehr klein gegenüber der schwingenden Masse ist.
Werte einsetzen, Frequenz f berechnen
f = 2 pi Wurzel( ( 39,24 N/m )/( 0,4 kg ) )
f = 62,23029 /s
f = 62,23029 Hz
Die Frequenz des Federpendels beträgt 62 Hertz. Die Frequenz ist unabhängig von der Amplitude, solange die Feder im Hookeschen Bereich (F~d) belastet wird.