Aufgabe: Feder, Energie und freier Fall

Dieses Thema im Forum "Physik" wurde erstellt von Fosler, 2 Juli 2007.

  1. Aufgabe: Feder, Energie und waagrechter Wurf

    Hallo,

    Ich habe ein Problem mit folgender Aufgabe und hoffe, dass mir relativ schnell geholfen werden kann.
    Eventuell könntet ihr mir dazu eine kleine, kurzgefasste Erklärung abgeben.


    Aufgabenstellung:
    In einer Spielzeugpistole ist eine Feder mit der Federkonstanten D = 7,00*10² N/m eingebaut.
    Die Feder wird durch eine Kraft mit dem maximalen Betrag Fmax = 42,0 N zusammengedrückt.
    Beim Entspannen der Feder wird eine Kugel K1 mit der Masse m1 = 20,0 g in horizontaler Richtung abgeschossen, wobei die in der gestauchten Feder gespeicherte Energie Wsp praktisch vollständig auf die Kugel übergeht.

    1.1 Berechnen Sie Wsp.
    1.2 Berechnen Sie den Betrag der Abschussgeschwindigkeit v0 der Kugel.
     
    #1 Fosler, 2 Juli 2007
    Zuletzt bearbeitet: 2 Juli 2007
  2. AW: Aufgabe: Feder, Energie und freier Fall

    HI!

    Welche Gedanken und Ansätze hast du denn selber?

    cu
    Volker
     
  3. AW: Aufgabe: Feder, Energie und waagrechter Wurf

    Nun.. gesucht ist doch die Spannenergie Wsp.
    Die dürfte man über den Energieerhaltungssatz finden:
    Die in der Feder gespeicherte Energie wird zur potentiellen Energie und kinetischen Energie (horizontaler Abschuss --> "waagrechter Wurf")

    Espann = Epot + Ekin

    0.5*D*s0² = m*g*h + 0.5*m*v²

    ...doch s0², h und v² sind nicht gegeben. 3 Unbekannte?

    s: Dehnungsstrecke
    h: Höhe
    v: Geschwindigkeit
     
    #3 Fosler, 2 Juli 2007
    Zuletzt bearbeitet: 2 Juli 2007
  4. AW: Aufgabe: Feder, Energie und freier Fall

    HI!

    Vergiss mal die potentielle Energie - es geht ja um einen waagerechten Schuss.

    Und die Spannenergie berechnest Du als erstes - und daraus dann die Geschwindigkeit - schau mal, ob Du an noch anders herankommst.

    cu
    Volker
     
  5. AW: Aufgabe: Feder, Energie und freier Fall

    Also: 0.5*D*s0² = 0.5*m*v²

    Aber wie rechne ich die Spannenergie aus, wenn s0² überhaupt nicht gegeben ist.
    Dann hab ich ja immer noch 2 Unbekannte in einer Gleichung.
    --> Espann = 0.5*D*s0²

    Hm.. ich hab mir schon überlegt, ob es auch anders geht... Ich denke irgendwie an die Kräfte - ich weis aber nicht, ob meine Gedankengänge in die richtige Richtung gehen und wie es weiter gehen soll.
     
  6. AW: Aufgabe: Feder, Energie und freier Fall

    Hallo,

    s_{0} kannst du aus den gegebenen Werten ( F_{max} und D) berechnen.

    Gruß Tobias
     
  7. AW: Aufgabe: Feder, Energie und freier Fall

    Habe mir folgendes Überlegt:

    7*10² N = 700 N

    "700 N pro Meter, Spannkraft"

    D: 700 N = 1 m
    Fmax: 42 N = ?

    --> 42 N*1m/700 N = 0.06 m

    Ist das richtig?
     
  8. AW: Aufgabe: Feder, Energie und freier Fall

    Ja!

    Gruß Tobias
     
  9. AW: Aufgabe: Feder, Energie und freier Fall

    Danke vorerst. :)
     

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