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Physik Test SELTSAM

Bruder*chorge / 19 Antworten / Baumansicht Nickles

Hallo

Ich ( 11.Klasse ) habe in Physik einen Test geschrieben.
Das ist auch alles gut und schön den ich habe eine 1-.

Das Thema war Arbeit, Leistung, Energie. Aber ich habe bei einer Aufgabe einen sonderbaren Fehler gemacht, den sich auch mein Lehrer
zuerst nicht erklären konnte.
Gegeben sind die 3 Formeln :

1. E \'Spannernergie\' = 1/2*D*s²
2. E \'Potentielle Energie\' = m*g*h
3. E \'Kinetische Energie\' = 1/2*m*v²

E = Energie
D = Federkonstante
s = Strecke
m = Masse
g = Gravitation ( 9,81 N )
h = Höhe
v = Geschwindigkeit

Die Aufgabe : Wenn eine Masse von 400 Gramm auf eine Feder gestellt
wird, wird diese um 10 cm gestaucht.
Bestimmen sie die Federkonstante D !

Meine Rechnung:

Formel: E\'Pot Energie\' = m*g*h
m = 0,4 Kg
h = 0,1 Meter
g = 10

Daraus ergibt sich E \'Pot Energie\' = 0,4 Joule.
Dann E \'Pot\' in die Formel E\'Spann\' = 1/2*D*s²

E = 0,4 Joule
s = 0,1 Meter

Dann ergibt sich für D = 80 N/m, aber dieses ist falsch.
Und egal wieviel ich rumrechne ich komme nicht auf das richtige.

Könnt ihr helfen ?

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Hellspawn Bruder*chorge „Physik Test SELTSAM“
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streber !!! ;-)

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6MHZ Bruder*chorge „Physik Test SELTSAM“
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hmm... hatte auch mal diese schei*** berechnen müssen habe aba keine lust in meinen unterlagen zu kramen da ich es net mehr sehen kann ;)
war das net irgendwie mit EPot - Ekin ?!?! oder andersrum ?
egal ich weiss nicht´s mehr davon und will es in wirklichkeit auch gar net ;)
gruss maddin

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TheVomit Bruder*chorge „Physik Test SELTSAM“
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Hallo,
ka, aber ich kann das für dich rausbekommen wenn du mir den durschnittlichen Farbverbrauch einer Miller TP 104 4-Farben bei einer Auflage von 15750 Bogen im Format 70*100 und einer Farbdichte von 35% bei einer Laufgeschwindigkei von 11000BG/h im 4C Druck auf ein 115g/m² IconoRex Schmalbahn berechnest.
Das ist zwar nicht Oberstufe, aber 15 Jahre Offsetdruckererfahrung.
Gruss

Was ist EDV? EDV steht für Ewig Dauernde Vorbereitung!
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Fratercula Bruder*chorge „Physik Test SELTSAM“
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Ich weiss zwar nicht mehr so genau, wie das war, aber ich denke, Du musst die kinetische Energie einsetzen. Denn in dem Moment, wo Du das Gewicht auf die Feder stellst, wird die potentielle Energie zur Kinetischen, weil das Gewicht auf der Strecke von 0,1m beschleunigt wird. Die Federkraft wirkt der Beschleunigung dann entgegen.

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Pantera Bruder*chorge „Physik Test SELTSAM“
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Hmmm
die Rechnung ist eigentlich richtig. Wenn Du für die Normalfallbeschleunigung 9,81m/s^2 einsetzt, statt 10m/s^2, dann bekommst Du eben 78,48 N/m raus, aber das war sicher nicht Dein Problem. Sorry.

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xafford Bruder*chorge „Physik Test SELTSAM“
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mal blöd gefragt: was SOLLTE denn rauskommen?

Pauschalurteile sind immer falsch!!!
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Bruder*chorge xafford „mal blöd gefragt: was SOLLTE denn rauskommen?“
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Hy

Ja. das soll ich ja berichtigen, aber ich komme nicht drauf.

Mfg Daniel

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xafford Bruder*chorge „Hy Ja. das soll ich ja berichtigen, aber ich komme nicht drauf. Mfg Daniel“
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also den einzigen fehler den ich sehe ist der in der einheit für g [m/s²], der rest schaut eigentich richtig aus. der verlust an potentieller energie wird in verformungsenergie in der feder umgesetzt, idealisiert gesehen und bei einer idealen feder die dem hook´schen gesetz gehorcht (nicht das gesetz von unserem Hook ;o) ).
Eges = Epot + Ekin =konst.
wobei Eges die gesamte potentielle Energie der Kugel wäre, Epot die verbleibende und Ekin die Energie, die in der Feder gespeichert ist.
also ΔEpot=m0 x g x Δh
=0,4 [kg] x 9,81 [m/s²] x 0,1 [m]
=0,3924 [Nm]
Federenergie=0,5 x D x s² = 0,5 x 0,1² x D = 0,005 x D
=> 0,3924 [Nm] = 0,005 [m²] x D
=> D = 0,3924 / 0,005 [Nm/m²] = 78,48 [N/m]
ich wüsste wirklich nicht, was daran falsch sein soll.

Pauschalurteile sind immer falsch!!!
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Pantera Bruder*chorge „Physik Test SELTSAM“
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@xafford

E kin ist nicht Federenergie, sondern Bewegungsenergie, E=1/2*m*v^2

sorry, wollte nur mal klugscheißen ;-)

Gruß

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xafford Pantera „@xafford E kin ist nicht Federenergie, sondern Bewegungsenergie, E 1/2 m v 2...“
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Ekin kann man hier aber gleichsetzen mit der Federenergie ;o)

kann auch klugscheissen ;o)

Pauschalurteile sind immer falsch!!!
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TheVomit xafford „Ekin kann man hier aber gleichsetzen mit der Federenergie o kann auch...“
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... und machst garantiert immer die grösseren Haufen ... ;))

Was ist EDV? EDV steht für Ewig Dauernde Vorbereitung!
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Teletom Bruder*chorge „Physik Test SELTSAM“
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Versuch doch mal bei der potentiellen Energie die Höhe einzusetzen.

Die Feder hat sich um 10 cm gestaucht, heisst s=0,1m.
Die Höhe bei der potentiellen Energie ergibt sich aus der Differenz der Feder im ungestauchten Zustand und den 0,1m der Stauchung (bei 1m Federlänge ist h=0,9m). Die potentielle Energie ist oben eben am größten.

Wenn Du h gleich s setzen würdest, würde s im ungestauchten Zustand gleich 0 und die potentielle Energie auch gleich 0 sein und das ist ja nicht so.

(Wenn Du mir nicht glaubst, dass die potentielle Energie oben am größten ist, lass doch einfach einen Stein einmal von 1m Höhe und ein anders mal von 2m Höhe auf Deinen Fuß fallen.)

Wenn die Feder 1m lang ist, kommt 706,32 N/m raus.

Kann sein, dass es stimmt! ;oÞ

Gruß
Teletom

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Bruder*chorge Teletom „Versuch doch mal bei der potentiellen Energie die Höhe einzusetzen. Die Feder...“
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Hallo

Ja, ich weiss schon das oben die Pot Energie größer ist.
Aber ich kenne nicht die Länge der Feder, sie ist nicht gegeben,
aslo habe ich eine Unbekannte die ich nicht rausfinden kann.

Ausserdem ist die Federkonstante doch allgemein gültig,
also ist es doch nicht relevant wie lang die Feder ist
oder wie weit sie gestaucht ist, oder sehe ich das falsch ?

MfG Daniel

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xafford Bruder*chorge „Hallo Ja, ich weiss schon das oben die Pot Energie größer ist. Aber ich kenne...“
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hm...ich hab mir das ganze gerade noch mal angeschaut und da ist mir aufgefallen, daß das ganze ja eigentlich en statisches gleichgewichtsproblem ist, als ich das ganze dann mal kurz nachgerechnet hab kam ich darauf, daß nach dem ansatz die feder eine konstante von 39,24 [N/m] hätte...

Pauschalurteile sind immer falsch!!!
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Bruder*chorge xafford „hm...ich hab mir das ganze gerade noch mal angeschaut und da ist mir...“
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Also, der Test bestand ja aus mehreren Aufgaben und mein
Problem lag bei der 3., aber bei Aufgabe 4, habe ich die
werte für Gewicht und Stauchung ebenfalls bekommen, allerdings
zusätzlich die Ferderkonstante.

Aufgabe 3 : Masse = 0,4 Kg
Strecke/Höhe = 0,1 Meter
Federkonstante = ???

Aufgabe 4 : Masse = 0,01 Kg
Strecke/Höhe = 0,1 Meter
Federkonstante = 60 N/m

Wenn ich bei Aufgabe 4 theoretisch davon ausgehe, das ich die Federkonstante berechenn soll, dann bekomme ich mit meiner Rechnung
2 N/m raus, obwohl 60 N/m vorgegegben ist.

Also ist irgendein ansatz an meiner Rechnung falsch,
aber welcher ?

MfG Daniel

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xafford Bruder*chorge „Das mein Ansatz falsch ist weiss ich 100 %ig“
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also irgendwas ist bei der ganzen sache faul. ich habe bauing studiert und da wird (in anderem zusammenhang) sehr viel mit federkonstanten gearbeitet, dort heissen die dinger aber E-Modul.
wenn man von einer idealen feder ausgeht, die dem hookschen gesetz folgt (kraft linear abhängig von weg), dann kann aufgabe 4 überhaupt nicht stimmen.
wenn ich eine Feder mit der konst 60N/m um 10 cm stauche, dann ist dafür eine kraft von 6N notwendig, die erbringt eine masse von 10g nicht auf der erde ;o)...

Pauschalurteile sind immer falsch!!!
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Bruder*chorge xafford „Das mein Ansatz falsch ist weiss ich 100 %ig“
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Also, da habe ich was falsch aufgeschrieben.
Die feder wurde bei Aufgabe 4 nicht vom Gewicht gestaucht, sondern
allgemein gespannt, was jedoch nichts zur Lösung meines Problemes bei Aufgabe 3 beiträgt :-(

MfG daniel

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xafford Bruder*chorge „Sorry mein fehler“
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was sollte denn jetzt angeblich richtig rauskommen?

Pauschalurteile sind immer falsch!!!
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Spießer Bruder*chorge „Physik Test SELTSAM“
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Das mit der Federlänge ist insofern nicht relevant, als daß potentielle Energie immer bezüglich eines Ausgangspunktes angegeben wird. Deine Rechnung stimmt, dein Ergebnis auch. Lehrer sind auch nur Menschen, die gelegentlich irren.

mfG Herbert

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