Rekonstruktion Physikprüfung 27.02.2022 1.1

[drumphil]

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Rekonstruktion Physikprüfung 27.02.2022 - Eine Rekonstruktion der Physikprüfung inkl.. Lösungsvorschlag vom 27.02.2022

Bei Fehlern gerne Bescheid geben.

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[Paul98]

Hey , wenn ich die selben Zahlen wie in Aufgabe 5 in meinen Taschenrechner eingebe , bekomme ich ganz andere Ergebnisse als in den Lösungen gegeben. Hat jemand eine Lösung für mich ?

Gruß

 

[Andrej15]

Taschenrechner auf RAD eingestellt?

 

[Derfnam]

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Rekonstruktion Physikprüfung 27.02.2022 - Eine Rekonstruktion der Physikprüfung inkl.. Lösungsvorschlag vom 27.02.2022



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Oh Mann!
Kräfte in der Aufgabe 1 werden wieder bis auf 1/1000 N genau berechnet?
Der Wert für "g" ist viel ungenauer;-)

 

[L4dyInBl4ck]

Hi,
Kann mir jmd erklären warum bei Nr 5 t mit 0,8228s gerechnet wird? Ich verstehe nicht wie diese Rechnung zustande kommt: t=T/4 + 0,5s

 

[drumphil]

Oh Mann!
Kräfte in der Aufgabe 1 werden wieder bis auf 1/1000 N genau berechnet?
Der Wert für "g" ist viel ungenauer;-)

Ich lass das mal so stehen und nehme es so charmant auf wie es sehr wahrscheinlich gemeint war :)
Die Kritik habe ich aber verstanden und nehme sie an.

 

[drumphil]

Hi,
Kann mir jmd erklären warum bei Nr 5 t mit 0,8228s gerechnet wird? Ich verstehe nicht wie diese Rechnung zustande kommt: t=T/4 + 0,5s

Hi, danke für deine Frage.
Die AufgabenStellung sagt „0,5s NACH DER RUHELAGE…“, also brauchst du ein Viertel der gesamten Schwingung
+die 0,5 Sekunden.
Vielleicht hilft dir die Skizze im Anhang weiter um es etwas anschaulicher zu bekommen.

Ich hoffe ich konnte dir weiter helfen :)

 

[L4dyInBl4ck]

Hi, danke für deine Frage.
Die AufgabenStellung sagt „0,5s NACH DER RUHELAGE…“, also brauchst du ein Viertel der gesamten Schwingung
+die 0,5 Sekunden.
Vielleicht hilft dir die Skizze im Anhang weiter um es etwas anschaulicher zu bekommen.

Ich hoffe ich konnte dir weiter helfen :)

Hi, danke für die schnelle Rückmeldung.
Aber ich habe doch am Anfang der Schwingung auch eine Ruhelage und somit wäre doch dann wenn ich mit 0,5s rechne auch der Fall "0,5s nach Ruhelage" oder habe ich gerade einen Denkfehler?
Und wäre das in deinem Fall dann nicht schon eine halbe Schwingung (T/2) + 0,5s?

 

[Derfnam]

Hi, danke für die schnelle Rückmeldung.
Aber ich habe doch am Anfang der Schwingung auch eine Ruhelage und somit wäre doch dann wenn ich mit 0,5s rechne auch der Fall "0,5s nach Ruhelage" oder habe ich gerade einen Denkfehler?
Und wäre das in deinem Fall dann nicht schon eine halbe Schwingung (T/2) + 0,5s?

Welche Zeit "T" für eine Schwingung hast du denn errechnet?

 

[L4dyInBl4ck]

Welche Zeit "T" für eine Schwingung hast du denn errechnet?

Ich habe die t=0,5s gleich in die Formel eingesetzt und mit T=1,29 gerechnet.: [tex] y= -0,3m\times sin(2\pi/1,29\times 0,5s) [/tex] Taschenrechner :RAD
Da kommt dann y=-0,1947m (-19,47cm) raus. Macht finde ich, auch Sinn, da die Schwingung ja (vom Anfang aus gesehen) ins Negative geht an y^ vorbei (was bei 0,3225s erreicht wird) und dann wieder nach oben schwingt aber im negativen Bereich bleibt. somit -19.47cm.
In meinem Kopf macht das Sinn, aber vllt irre ich mich da jetzt.
Mega hässlich, aber ich hoffe das Bild erklärt wie ich es meine.

 

[Derfnam]

Ich habe die t=0,5s gleich in die Formel eingesetzt und mit T=1,29 gerechnet.: [tex] y= -0,3m\times sin(2\pi/1,29\times 0,5s) [/tex] Taschenrechner :RAD
Da kommt dann y=-0,1947m (-19,47cm) raus. Macht finde ich, auch Sinn, da die Schwingung ja (vom Anfang aus gesehen) ins Negative geht an y^ vorbei (was bei 0,3225s erreicht wird) und dann wieder nach oben schwingt aber im negativen Bereich bleibt. somit -19.47cm.
In meinem Kopf macht das Sinn, aber vllt irre ich mich da jetzt.
Mega hässlich, aber ich hoffe das Bild erklärt wie ich es meine.
Den Anhang 74043 betrachten

Ich wundere mich nur über die Berechnung von T. Wenn du die Einheiten berücksichtigst ergibt sich unter der Wurzel "m" (Meter).
Das kann nicht sein.
Bei mir beträgt T = 0,41 s.
Kontrolliere das doch mal bitte.

 

[L4dyInBl4ck]

Ich wundere mich nur über die Berechnung von T. Wenn du die Einheiten berücksichtigst ergibt sich unter der Wurzel "m" (Meter).
Das kann nicht sein.
Bei mir beträgt T = 0,41 s.
Kontrolliere das doch mal bitte.

Wie hast du das gerechnet? Bei mir: [tex] T=2\pi \times \sqrt{\frac{0,76kg}{18kg/m}}= 1,29s [/tex]
Wenn die Gesamtdauer auch nur 0,41s wäre, wärs auch komisch wenn nach 0,5s nach der Ruhelage gefragt wird.

 

[Derfnam]

Wie hast du das gerechnet? Bei mir: [tex] T=2\pi \times \sqrt{\frac{0,76kg}{18kg/m}}= 1,29s [/tex]
Wenn die Gesamtdauer auch nur 0,41s wäre, wärs auch komisch wenn nach 0,5s nach der Ruhelage gefragt wird.

Weshalb ergeben kg*m/kg = s²

 

[Derfnam]

Ich habe die t=0,5s gleich in die Formel eingesetzt und mit T=1,29 gerechnet.: [tex] y= -0,3m\times sin(2\pi/1,29\times 0,5s) [/tex] Taschenrechner :RAD
Da kommt dann y=-0,1947m (-19,47cm) raus. Macht finde ich, auch Sinn, da die Schwingung ja (vom Anfang aus gesehen) ins Negative geht an y^ vorbei (was bei 0,3225s erreicht wird) und dann wieder nach oben schwingt aber im negativen Bereich bleibt. somit -19.47cm.
In meinem Kopf macht das Sinn, aber vllt irre ich mich da jetzt.
Mega hässlich, aber ich hoffe das Bild erklärt wie ich es meine.
Den Anhang 74043 betrachten

Ich finde nicht nur die Berechnung vonT sondern auch deine Skizze falsch.
Die Feder wird um 0,3m ausgelenkt u. dann losgelassen.
Es handelt sich um eine cos- Schwingung u. die Amplitude ist bei t= O nicht O sondern -0,3m.
Vllt. verstehe ich den Aufgabentext aber auch falsch.

 

[Derfnam]

Wie hast du das gerechnet? Bei mir: [tex] T=2\pi \times \sqrt{\frac{0,76kg}{18kg/m}}= 1,29s [/tex]
Wenn die Gesamtdauer auch nur 0,41s wäre, wärs auch komisch wenn nach 0,5s nach der Ruhelage gefragt wird.

Wieso denn komisch?
Die Schwingung ist ohne Dämpfung und geht demnach "endlos" so weiter.
Weshalb kann man dann nicht nach den Daten nach 0,5s nach der 1.Ruhelage fragen?
Seltsame Begründung von dir.

 

[Derfnam]

Ich habe die t=0,5s gleich in die Formel eingesetzt und mit T=1,29 gerechnet.: [tex] y= -0,3m\times sin(2\pi/1,29\times 0,5s) [/tex] Taschenrechner:RAD
Da kommt dann y=-0,1947m (-19,47cm) raus. Macht finde ich, auch Sinn, da die Schwingung ja (vom Anfang aus gesehen) ins Negative geht an y^ vorbei (was bei 0,3225s erreicht wird) und dann wieder nach oben schwingt aber im negativen Bereich bleibt. somit -19.47cm.
In meinem Kopf macht das Sinn, aber vllt irre ich mich da jetzt.
Mega hässlich, aber ich hoffe das Bild erklärt wie ich es meine.
Den Anhang 74043 betrachten

Deine Rechnung ist ziemlicher "Quatsch"

 

[drumphil]

Der Knackpunkt ist, dass die Ruhelage vorgegeben ist. Der Körper hängt an der Feder und bewegt sich nicht!
Die Berechnungen beziehen sich also auf 0,5s nach der gegebenen Ruhelage. Das ist ehrlich gesagt schon etwas gemein von der Aufgabenstellung her aber ich bin mir sicher das ich es richtig hatte in der Prüfung.
Ansonsten bin ich offen für Kritik und denke @Derfnam würde mir sagen wenn ich einen Fehler gemacht habe.

@L4dyInBl4ck , was ist noch unklar? Möchte dir gern weiterhelfen :)

 

[Derfnam]

Der Knackpunkt ist, dass die Ruhelage vorgegeben ist. Der Körper hängt an der Feder und bewegt sich nicht!
Die Berechnungen beziehen sich also auf 0,5s nach der gegebenen Ruhelage. Das ist ehrlich gesagt schon etwas gemein von der Aufgabenstellung her aber ich bin mir sicher das ich es richtig hatte in der Prüfung.
Ansonsten bin ich offen für Kritik und denke @Derfnam würde mir sagen wenn ich einen Fehler gemacht habe.

@L4dyInBl4ck , was ist noch unklar? Möchte dir gern weiterhelfen :)

Dann wäre es ja kein Federpendel u. die Aufgabe wäre sinnlos.
Die Aufgabe ist bisher also gar nicht verstanden worden.
Die Masse hängt sich an der Feder aus (Ruhelage wird eingenommen). Dann wird sie um 0,3 m nach unten gezogen u. losgelassen.
Es beginnt eine harmonische cos- Schwingung (ungedämpft) mit einer Schwingungsdauer von T und einer Winkelgeschwindigkeit von omega.
Die Federkonstante ist bisher falsch berechnet worden, deshalb sind alle darauf fußenden Folgerechnungen falsch. Die Federkonstante beträgt
18kg/m = 176,58 kg/s².
T beträgt 0,41s
Es sind Werte für die Zeit 0,5s nach der Ruhelage gesucht. Die Ruhelage (Nullage) wird erstmalig nach T/4 = 0,125 s durchlaufen.
Gesucht sind also die Amplituden- Geschwindigkeits- u. Beschleunigungswerte bei t = 0,6025s

 

[Derfnam]

@L4dyInBl4ck , was ist noch unklar? Möchte dir gern weiterhelfen :)

Das Motiv ist gut- allerdings müssen die Berechnungen und die Grundgedanken zur Aufgabe auch richtig sein.

 

[drumphil]

@Derfnam unsre Diskussion können wir uns sparen, ich habe einen Fehler bei den Einheiten gemacht!
gegeben waren 1,8N/dm
= 18N/m
dann stimmt es auch.
Und wegen der vorgegebenen Ruhelage wird T/4 +0,5s gebraucht.