Aufgabe: Feder, Energie und freier Fall

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.
 
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HI!

Welche Gedanken und Ansätze hast du denn selber?

cu
Volker
 
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
 
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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
 
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.
 
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Hallo,

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

Gruß Tobias
 
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?
 
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