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Welcher Zusammenhang besteht zwischen Ort, Geschwindigkeit, Beschleunigung und Kraft ?
- Geschwindigkeit ist zeitliche Änderung des Ortes
- Angreifende Kraft bewirkt zeitliche Änderung des Impulses
- Beschleunigung ist zeitliche Änderung der Geschwindigkeit
Welche Einheiten haben Ort, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Impuls und Kraft ?
- [x] = m
- [v] = m/s
- [a] = m/s²
- [p] = N*s
- [F] = N
Wie berechnen sich folgende Energien: kinetische sowie potentielle von Feder und Lage ?
- kinetische Energie: E_kin = 0,5*m*v²
- Energie Feder: E_Feder = 0,5*D*x² mit D = Federkonstante
- potentielle Energie: E_pot = m*g*h
Was beschreiben Impuls- und Energie-Erhaltung und unter welchen Bedingungen gelten sie ?
- Impuls-Erhaltung: gilt in abgeschlossenen Systemen
- P_tot = ∑P_i = ∑m_i* v_i = const.
- Energie-Erhaltung gilt in abgeschlossenen Systemen
- E_tot = ∑E_i = E_kin + E_pot + E_fed + E_inner = const.
Welcher Anteil der Schwerkraft wirkt entlang einer reibungsfreien schiefen Ebene,die um den Winkel α gegen ̈uber der Horizontalen geneigt ist ?
- F_g = -m*g
- F_Bewegungsrichtung = F_g *sin(α)
Was ist eine Federkonstante?
- Federkonstante D oder auch Federhärte
- beschreibt das Verhältnis der auf eine Feder wirkenden Kraft und der dadurch bedingten Längenänderung der Feder
- D = - F_F *x
- [D] = N/m = kg/s²
Was zeichnet eine Ruhelage aus?
- Die Ruhelage beschreibt die Lage der Feder ohne Auslenkung, es wirkt keine Kraft
- x_R = -m*g / D
Was zeichnet eine harmonische Schwingung aus?
- eine harmonische Schwingung kann durch eine Kreisfunktion (sin oder cos) beschrieben werden
- x(t) = A*cos(ω_0 * t - φ)
- mit A: Amplitude
- ω_0: Kreisfrequenz
- φ: Phasenlage (tan(φ) = A_2 / A_1)
In welchem Zusammenhang stehen Periodendauer, Frequenz und Kreisfrequenz ?
- f = 1 / T
- [f] = Hz
- ω = 2* π * f
- [ω] = s–¹
Welche Periodendauer hat ein Feder-Pendel?
- ω_0 = √ (D / M)
- T_0 = 2 * π * √ (D / M)