Verständnis-Frage zu Federn?

2 Antworten

whoisjako
18.06.2020, 22:57

Meinst du bei Frage 1 das wenn du dieselbe Kraft aufwendest, ob die Auslenkung in positiver und negativer Richtung gleich wäre? Die Antwort wäre ja, wenn du dich dabei auf den elastischen Teil der Federauslenkung beziehst. Das ist wie bei der Feder in einem Kugelschreiber, wenn du die zu sehr ziehst (über den elastischen Teil hinaus) entsteht eine bleibende plastische Verformung, dort gilt also das hook’sche Gesetz nicht mehr.

Zu 2, also die würde so weit ausgelenkt werden bis sie in ihrem Ausgangszustand ist. Das kann man da jetzt nicht so aus dem Bild erkennen. Würde aber schätzen, das die Linien in der Mitte für die Auslenkung ohne Krafteinwirkung steht, dann wäre es 1*s1.
Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung
atoemlein
Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer
Technik, Physik, Technologie
18.06.2020, 23:37

Gute Frage.
Eigentlich stellst du eine Frage nach dem Modell von typischen Schul-Aufgaben und Lernbeispielen: Was wird vernachlässigt und was nicht.

Physik ist die Kunst des richtigen Vernachlässigens.

Ohne den Kontext ist diese Frage nicht beantwortbar. Aber vielleicht hilft dir das:

  • In den meisten Lernbeispielen wird stillschweigend eine ideale und masselose und "längenlose" Feder angenommen. An ihr kann ein "Gewicht", also ein Massepunkt, hängen, muss aber nicht. Um das Problem mit der Gravitation zu umgehen, wir oft eine horizontale Feder genommen. Wie auch immer, die Feder ist linear, also die rücktreibende Kraft der Feder ist in beide Richtungen proportional zur Auslenkung. Es gibt aber keine maximale Auslenkung oder maximale Dehnung oder maximale Stauchung; theoretisch wäre sogar eine Stauchung ins Negative (jenseits des Aufhängepunktes) modellierbar oder annehmbar. In diesem Fall wäre die Antwort auf Frage 1: JEIN, da nicht definiert. Und Antwort auf Frage 2 wäre = JA
  • Wenn man das "Eigengewicht", also die Masse, der Feder berücksichtigen will, oder nur die Feder (ohne Gewicht), dann wird alles sehr viel komplexer. Schon "Auslenkung" ist dann nicht mehr klar definiert, die Masse ist über die variable Länge verteilt.
  • Und nochmal was anderes ist deine Frage. Die ideale masselose Feder ohne Gewicht dran ist gar nicht schwingfähig.
  • Antwort auf Frage 1 wäre wiederum JEIN, da sich keine maximale Auslenkung definieren lässt.
  • Antwort auf Frage 2 wäre: NEIN, die Feder schnellt einfach in die Ruheposition zurück, ohne zu überschwingen, also ohne auf die andere Seite auszulenken.
  • Einzig richtig ist: Die nötige Kraft ist identisch, egal ob du nun die Feder um s (oder s1 oder s2) dehnst oder stauchst.
Bfl9079  18.06.2020, 23:47

Pluspunkt für den Satz "Physik ist die Kunst des richtigen Vernachlässigens", den merke ich mir.

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