Ich habe eine Aufgabe bei der mir einfach der Ansatz bzw die Formel fehlt
An eine vertikal hängende Schraubenfeder mit Federkonstante 7,9N/M wird ein Körper der Masse 0,2kg angehängt…bestimmen sie die verlängerung der feder.
Hi,
dieser Link sollte Unklarheiten beseitigen:
http://www.dieter-heidorn.de/Physik/VS/Kraft/KraftUn…
Das Vorgehen wäre dann so:
- Umrechnung der Masse des Körpers in Gewichtskraft
- Berechnung der Verlängerung mit Hilfe der Federkonstanten und der Gewichtskraft…
Die Berechnung wird bei Beachtung des Links durchgeführt, bloß dass dort die Masse bereits in Gewichtskraft umgerechnet wurde…
Viel Spaß…
Hallo Nadine677
die Federkonstante besagt, dass
die Feder sich bei einer Kraft von 7,9N um 100cm ausdehnt.
Nach dem Dreisatz dehnt sie sich bei einer Kraft von 1 N um 100:7,9 = 12,66 cm aus, bei einer Kraft von 2 N also um das doppelte, also um 24,32 cm.
Da du eine Last von 200 g an die Feder hängst wirkt (zumindestens auf der Erde) eine Gewichtskraft von ca. 2N auf die Feder. Deine Feder dehnt sich also um 25,32 cm aus.
Die Formel lautet l = 100/D*FG (wobei FG die Gewichtskraft ist)
Hinweis: Eventuell berechnet ihr die Gewichtskraft nicht mit der Annäherung 100 g entspricht 1N, sondern
100g entspricht 0,981 N.
Dann hast du FG = 1,96 N, als Länge bekommst du dann
100:7,9*1,962 = 24,84 cm.
Ich hoffe, ich konnte dir weiterhelfen
wolke7
Hallo nadine667,
zunächst solltest du dir natrlich eine Skizze zeichnen, dann fällt es einfacher sich das vorzustellen.
Du must zunächst die Kraft bestimmen, mit der die Feder „belastet“ wird. In deinem Fall die Gewichtskraft des MAssenstückchens.
Wenn du keine Formel für die Feder hast, betrachte doch einmal die Einheit, der Federkostante: 7,9 N pro Meter. Bei einer Masse von 7,9 Meter längt sich die Feder um einen Meter.
Damit sollte das lösbar sein.
P.S.: Das bedeutet natürlich nicht, dass du du immer alles nur so zusammenstellen sollst, dass die einheiten passen, aber manchmal hilft es.
Viel erfolg!
Simon
Hallo nadine677,
Danke, dass Du mich als „Experten“ ausgewählt hast.
„An eine vertikal hängende Schraubenfeder mit Federkonstante 7,9N/M wird ein Körper der Masse 0,2kg angehängt. bestimmen sie die verlängerung der feder.“
Das wichtigste Wort in dem Aufgabentext ist wahrscheinlich „Federkonstante“. Diese Konstante sagt, wie die Kraft der Feder zunimmt, wenn man die Feder langzieht. Das ist ja auch der Sinn einer Feder; Je länger man sie ziehen will, desto schwieriger wird es. Die Zahl wird mit einer Einheit Newton pro Meter angegeben, also Kraft pro Länge. Nennen wir L die Verlängerung der Feder in Metern, ist die Kraft der Feder also:
Ffeder(in Newton)=Federkonstante * L
Nun hängt man eine Masse an die Feder und es wird wohl angenommen, man befindet sich auf der Erde und nicht im Weltall. Hier wird also die Schwerkraft auf die Masse wirken und die Feder langziehen. Und zwar so lang, dass die Kraft der Feder (Ffeder) genau die Schwerkraft (Fschwer) ausgleicht, also:
Ffeder(in Newton)=Fschwer(in Newton)
oder Ffeder eingesetzt:
Federkonstante*L=Fschwer(in Newton)
Jetzt müssen wir nur noch wissen, wie groß die Schwerkraft ist, die auf 0.2kg wirkt (und zwar in Newton). Das muss man leider auswendig lernen oder nachschlagen und findet:
Fschwer (in Newton) = 9.81*Masse (in kg)
Also alles zusammen:
Federkonstante * L = 9.81 * Masse
oder nach einsetzen:
7.9*L=9.81*0.2
L=9.81*0.2/7.9=0.25 Meter=25 Zentimeter
Jetzt kurz nochmal nachdenken zum Überprüfen. Man hängt also 200g an eine Feder und die zieht sich 25 Zentimeter lang. Das ist also eine ziemlich schwache Feder, aber das Ergebnis klingt plausibel.
So, das war jetzt natürlich sehr ausführlich (hoffentlich nicht zu sehr). Ich hoffe, Du hast Spaß an der Physik. Keine Ahnung zu haben ist übrigens normal, das Gefühl kenne ich auch noch oft 
Viele Grüße,
Elenya
Ich weiß jetzt nicht genau das Ergebnis, aber ich denk mal, dass die Aufgabe mit Dreisatz zu lösen ist.
Hey!
Das ist eigentlich recht simpel. Du musst zuerst die Gewichtskraft der Masse bestimmten (also F = m * g) und diese dann mit der Federkraft (F = c * l) gleichsetzten. Dann einfach nach der Länge l umstellen und fertig.
Hoffe ich konnte Helfen!
Hi nadine677,
wahrscheinlich komm ich mit der Antwort zu spät, aber falls nicht, würde ich es wie folgt machen:
F = D * L (D=Federkonstante, L=Verlängerung
Feder)
F = m * g ( m=Masse, g=Erdbeschleunigung)
gleichsetzen ergibt
D*L=m*g
L = m*g/D
L= (0,2 kg * 9,81 m/s^2) / 7,9 kg/s^2
L=0,24835… m
Beste Grüße
Max