Energie mit Federn
Teil des Abschnitts Mechanik der Physics-Journey von Coddy. Lektion 60 von 94.
Ohne Reibung ergeben kinetische Energie, gravitative potenzielle Energie und elastische potenzielle Energie dieselbe Gesamtenergie:
½ m v² + m g h + ½ k x² = constant
Eine glatte Rampe, ein ebener Boden und eine Feder an der Wand.
Schreibe die Gesamtenergie zu zwei Zeitpunkten auf und setze sie gleich. Wenn das Objekt für einen Augenblick zum Stillstand kommt, beträgt seine KE 0.
Energiebalken für den 2 kg-Block: PE wird zu KE, dann zu Federenergie.
Aufgabe
Ein Spielzeugwerfer zeigt gerade nach oben. Seine Feder mit k = 490 N/m wird unter einem Ball mit 0.5 kg um 0.2 m zusammengedrückt. Finde die Höhe h, die der Ball über seinem Ausgangspunkt erreicht.
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Alle Lektionen in Mechanik
1Vektoren und Newtons Gesetze
Rechtwinklige DreieckeWas ist ein Vektor?Vektoren addierenAchsen und RichtungenVektorkomponentenKräfte um uns herumReibung und SpannungNewtons erstes GesetzNewtons zweites GesetzNewtons drittes GesetzRückblick – Resultierende Kraft4Kinematik in 1D
Ort und VerschiebungGeschwindigkeitBeschleunigungBewegungsdiagrammeBewegungsgleichungenRückblick – bremsendes Auto2Reibung
Was ist Reibung?HaftreibungGleitreibungReibung und Newtons GesetzeRückblick – Gleitende Kiste5Senkrechte Bewegung
Freier FallSenkrechter Wurf nach obenFlugzeitWiederholung – fallengelassener Ball8Projekt: Lieferdrohne
MissionsbesprechungSchub zum AbhebenAufstieg zur FlughöheReiseflug und BremsenPaketabwurf11Elastische Energie
Elastische potenzielle EnergieFederwerferEnergie mit FedernZusammenfassung – Federwerfer14Kreisbewegung
Gleichförmige KreisbewegungZentripetalbeschleunigungHorizontale KreisbewegungenVertikale KreisbewegungenLoopingZusammenfassung – Auto in einer Kurve17Abschließende Herausforderungen
Wiederholung – Stunt-RampeWiederholung – CrashtestWiederholung – Raumsonde3Schiefe Ebenen
Kräfte auf einer schiefen EbeneGewichtskraftkomponentenReibungsfreie schiefe EbeneSchiefe Ebene mit ReibungRutscht es?Wiederholung – Rampen-Challenge6Wurfbewegung
Unabhängige AchsenWaagerechter AbschussAbschuss unter einem WinkelWurfweite und maximale HöheWiederholung – Triff das Ziel9Arbeit und Energie
ArbeitKinetische EnergieArbeit-Energie-TheoremGravitationsenergieEnergieerhaltungLeistungWiederholung – Achterbahn