Physik : Federkonstante (vertikal)

  • hi, ich hänge gerade bei folgender aufgabe:

    Ein vertikaler Federschwinger schwingt mit T = 2 s. Er hat die Masse m und die Federkonstante D.
    Berechnet im Kopf und begründet durch vorliegende mathematische Abhängigkeiten:

    -Die Masse wird bei der gleichen Feder vervierfacht ; T?
    -Die Masse wird verdreifacht und eine Feder mit 3fachem D benutzt, T?
    -Eine Feder mit einem Neuntel vom gegebenen D wird gleicher Masse eingesetzt; f?


    so beim 1. bin ich drauf gekommen wenn m vervierfacht wird, dann wird T verdoppelt, aber bei dem rest hab ich keine ahnung.

    sonst gibt es noch die aufgaben:
    -Die Feder eines vertikalen Federschwingers dehnt sich bei einer wirkenden Kraft von 0,8N um 5cm aus. Jetzt wird ein Körper mit einer Masse von 200 g an der Feder zum Schwingen angeregt.

    Leitet eine Gleichung zur Berechnung der Periodendauer her, in der nur die gegebenen und gesuchten Größen auftreten.

    Berechnet die periodendauer T der Schwingung

    Welche Masse hätte der Körper haben müssen, um eine Schwingung mit 2 Hz zu verursachen?

    hoffe mir kann einer helfen

  • T = 2π ∙ √(m/D)
    Demnach hast du Recht: Bei vierfacher Masse verdoppelt sich die Periodendauer, weil aus der 4 die Wurzel gezogen wird.
    Bei der zweiten geht's ähnlich, bei der dritten musst du noch wissen, dass f = 1/T ist.

    2a) "Die Feder eines..."
    Zuerst D ausrechnen (D = F/s in N/m), dann wieder die obige Formel benutzen.

    2b) "Welche Masse..."
    f = 2 Hz in T umrechnen, anschließend Formel nach m auflösen.

    Gruß Dörrby