Vmax bei harmonischen Schwingungen OHNE Energieformel

Nikolas D. · Anmeldungsdatum: 03.12.2014 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo,

Wir schreiben morgen eine Kursarbeit über harmonische Schwingungen und ich hab im Internet nach einigen Übungsaufgaben gesucht als ich auf folgende traf:

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Eine Feder, deren Masse vernachlässigt werden kann, wird mit einem Körper der Masse 100 g belastet und dehnt sich dadurch um 4,00 cm (Zustand 0 in nebenstehender Animation).

a)
Berechnen Sie die Härte D der Feder in N/m.

b)
Nun wirkt von außen eine Kraft von 1,50 N und dehnt die Feder weiter. Welche zusätzliche Auslenkung der Feder wird hierdurch erreicht (Zustand 1)?

c)
Aus dem Zustand 1 wird die Feder losgelassen. Welche Beschleunigung (Richtung und Betrag) erfährt der Körper unmittelbar nach dem Loslassen?

d)
Wie groß ist die Beschleunigung und die Geschwindigkeit des Pendelkörpers im Zustand 2?
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Als ich dann Vmax bei Aufgabe d) ausrechnete kam ich auf ein anderes Ergebnis als in den Lösungen beschrieben. (Ich habe die Formel v=w*y*cos(wt+Winkel) benutzt, da wir die Energieformel 0,5*D*s^2 noch nicht hatten).
Mein Ergebnis waren 1,5841 m/s, das Ergebnis meint jedoch es seien 0,95 m/s.

Weiß jemand wo der Fehler liegt und wie man ihn behebt?
(Nein, ich möchte/darf die Energieformeln NICHT verwenden)

Meine Ideen:
Mein Rechenweg:

Vmax = w*y = 15,66 1/s * 827/8175 m = 1,5841 m/s

(Alle eingesetzten Werte stammen aus vorherigen Rechnungen und sollten aufgrund übereinstimmender Ergebnisse in a, b und c stimmen.)

jumi · Gast

Durch die zusätzliche Kraft wird die Feder um 0,0612 m gedehnt, Dies ist die Amplitude, mit der der Körper um die Lage des Zustands 0 schwingt.
Was ist Zustand 2 ?

Nikolas D · Gast

Zustand 2: Ruhepunkt (bei Vmax und a=0)

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Nabend,

für diese Aufgabe ist es sinnvoll sich eine Skizze zu machen.