Wie berechnet man die Rückstellkraft bei einem HORIZONTALEN FEDERGLEITER?

  • Hey,
    ich brauche Hilfe bei einer Aufgabe zum horizontalen Federgleiter.
    Die Aufgabe findet ihr hier: https://imgur.com/a/hoKer

    Des Weiteren möchte ich noch wissen [mit Begründung], ob folgende Aussagen wahr oder falsch sind [ist eine extra Aufgabe und gehört NICHT zu der oberen!]:
    - "Bei einer harmonischen Schwingung ist die Beschleunigung immer gleichgerichtet zur Auslenkung aus der Ruhelage"
    - "Bei einer periodischen Bewegung muss mehrmals der Beschleunigungsbetrag Null vorkommen"

    Vielen Dank :D

  • Laut dem Hookschen Gesetz ist die Federkraft einer Feder proportional zur Auslenkung.
    F=k*x
    Dabei ist F die Federkraft, k die Federkonstante und x die Auslenkung um die Ruhelage.
    (Da die Bewegung horizontal verläuft, muss man die Erdanziehungskraft (=vertikal) nicht berücksichtigen.)

    In der Aufgabe hat man nun zwei Federn mit jeweils einer Federkonstante k.
    Die "linke" Feder: F1=-k*x (Vorzeichen: ist der Gleiter nach rechts ausgelenkt, also x>0, dann zeigt die Kraft nach links)
    Die "rechte" Feder: F2=-k*x (Vorzeichen: ist der Gleiter nach links ausgelenkt, also x<0, dann zeigt die Kraft nach rechts)
    Die Rückstellkraft ergibt sich aus F=F1+F2=-2k*x
    Der Term "-2*k*x" ist linear in der Variable "x", also ist "F" proportional zur Auslenkung "x".