Physik Hausaufgabe?
kann mir jemand bei der Nummer b helfen?
3 Antworten
Zu a): [auch wenn es dir hauptsächlich um b) geht]
Die Federkonstante D wird als Proportionalitätskonstante zum hookschen Gesetz definiert:
Dabei ist F die Kraft und Δl die Dehnung der Feder (Dehnung = Differenz zwischen neuer und ursprünglicher Länge der Feder). Daraus ergibt sich:
Berechne also die Dehnung Δl als Differenz der Längen 40 cm und 27 cm. Und dividiere dann die Kraft 450 N durch diese Dehnung, um die Federkonstante zu erhalten.
Du solltest da auf eine Federkonstante von D = 35 N/cm kommen.
===========
Zu b):
Wie groß ist die neue Kraft, wenn zu den 450 N nun 900 N hinzukommen? Mit dieser neuen Kraft F und der Federkonstante D kannst du mit Hilfe des hookschen Gesetzes
die neue Dehnung Δl berechnen. [Löse die Gleichung nach Δl auf und setze die Kraft und die Federkonstante ein.]
Ist genügend Platz für so viel Dehnung?
============Ergänzung============
Ich habe die Aufgabe jetzt selbst mal durchgerechnet. Ich habe diesen Lösungsvorschlag zum Vergleich mal als Bild eingefügt:
Naja wenn der Vater die doppelte Kraft ausübt, wird auch die Federauslenkung doppelt sein (da die Kraft proportional zur Auslenkung ist bei DeltaX=F/D). Also statt 13cm Auslenkung, 26cm Auslenkung, also schwebt der Sessel immer noch 14cm über dem Boden.
Ja sorry hab nicht gesehen, dass der Junge weiterhin im Sessel sitzt, aber die grundlegende Annahme bleibt ja dieselbe. Dankeschön
Habe die Formel nicht mehr auswendig im Kopf. Aber:
900 N zusätzlich bedeutet dass jetz insgesamt 1350 N einwirken.
Wenn du die Federkonstante berechnet hast in a) müsstets du durch entsprechendes Umstellen der Formel ja jetzt rausfinden ob sich der Sessel bei 1350 N um Mehr oder weniger als 40 cm neigt.
Zu dem Jungen kommt der Vater mit dem dopppelten Gewicht dazu, also wird die Kraft und damit die Auslenkung insgesamt verdreifacht. Statt 13 cm Auslenkung haben wir dann 39 cm Auslenkung....was gerade noch so eben geht, ohne an den Anschlag zu kommen.