1.Leicht
Hängt man eine Masse von 2,4 kg an eine Feder, dehnt sie sich um 12 cm. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Federkonstante k der Feder.
m = 2,4 kgx = 12 cmg = 9,81 m/s²
k = N/m
Arbeitsblatt Federn & Pendel mit Lösungen
2.Leicht
Eine Masse von 0,2 kg an einer Feder mit der Federkonstante 30 N/m schwingt auf einer reibungsfreien Unterlage. Bestimme die Periodendauer T.
m = 0,2 kgk = 30 N/m
T = s
3.Mittel
Eine Masse von 2,4 kg an einer Feder mit k = 380 N/m wird 12 cm in positive Richtung ausgelenkt und bei t = 0 aus der Ruhe losgelassen. Bestimme ihre Auslenkung x aus der Ruhelage bei t = 0,2 s (mit Vorzeichen).
m = 2,4 kgk = 380 N/mA = 12 cmt = 0,2 s
x = cm
4.Mittel
Eine Astronautin stellt auf einem anderen Planeten fest, dass ein Fadenpendel von 1 m Länge bei kleinen Auslenkungen eine Periodendauer von 1,26 s hat. Bestimme die Fallbeschleunigung g auf diesem Planeten.
L = 1 mT = 1,26 s
g = m/s²
5.Schwer
Eine Masse an einer Feder mit k = 240 N/m schwingt auf einer reibungsfreien Fläche mit einer Amplitude von 6 cm. Bestimme ihre kinetische Energie K, wenn sie 2 cm von der Ruhelage entfernt ist.
k = 240 N/mA = 6 cmx = 2 cm
K = J
6.Schwer
Eine Masse von 3,3 kg an einer Feder mit k = 270 N/m wird um 7 cm aus der Gleichgewichtslage ausgelenkt und losgelassen. Bestimme ihre maximale Geschwindigkeit vmax.
m = 3,3 kgk = 270 N/mA = 7 cm
vmax = m/s
Lösungsschlüssel
- 1. k = 196,2 N/m
- 2. T = 0,513 s
- 3. x = −9,732 cm
- 4. g = 24,87 m/s²
- 5. K = 0,384 J
- 6. vmax = 0,6332 m/s
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