1.Leicht
Eine Masse von 2,1 kg an einer Feder mit der Federkonstante 350 N/m schwingt auf einer reibungsfreien Unterlage. Bestimme die Periodendauer T.
m = 2,1 kgk = 350 N/m
T = s
Arbeitsblatt Federn & Pendel mit Lösungen
2.Leicht
Hängt man eine Masse von 0,6 kg an eine Feder, dehnt sie sich um 10 cm. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Federkonstante k der Feder.
m = 0,6 kgx = 10 cmg = 9,81 m/s²
k = N/m
3.Mittel
Wie lang muss ein Fadenpendel sein, damit es eine Periodendauer von 3 s hat? Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme L.
T = 3 sg = 9,81 m/s²
L = m
4.Mittel
Eine Masse von 0,2 kg an einer Feder mit k = 120 N/m wird 3 cm in positive Richtung ausgelenkt und bei t = 0 aus der Ruhe losgelassen. Bestimme ihre Geschwindigkeit v bei t = 0,6 s (mit Vorzeichen).
m = 0,2 kgk = 120 N/mA = 3 cmt = 0,6 s
v = m/s
5.Schwer
Ein Geschoss mit 20 g und 150 m/s trifft einen Klotz mit 4 kg, der auf einer reibungsfreien Fläche liegt, und bleibt darin stecken. Der Klotz ist an einer waagerechten Feder mit k = 500 N/m befestigt. Bestimme die Amplitude A der entstehenden Schwingung in cm.
m = 20 gv = 150 m/sM = 4 kgk = 500 N/m
A = cm
6.Schwer
Eine Masse von 2 kg an einer Feder mit k = 450 N/m wird um 18 cm aus der Gleichgewichtslage ausgelenkt und losgelassen. Bestimme ihre maximale Beschleunigung amax.
m = 2 kgk = 450 N/mA = 18 cm
amax = m/s²
Lösungsschlüssel
- 1. T = 0,4867 s
- 2. k = 58,86 N/m
- 3. L = 2,236 m
- 4. v = −0,6227 m/s
- 5. A = 6,691 cm
- 6. amax = 40,5 m/s²
Vollständige Schritt-für-Schritt-Lösungen: Übe dieses Thema auf examproblems.com.