Uebungsblätter C. Jünemann WS0708

Übungsblatt 12 - WH
Physik (EI)
Aufgabe 1
In einer senkrecht stehenden Röhre befindet sich eine Feder der Länge l0 = 0,8 m. Die
Federkonstante ist D = 50 N/m. Eine Kugel der Masse m = 0,5 kg fällt senkrecht nach
unten. Die Kugel fällt auf die Feder und drückt sie auf eine kürzeste Länge von l1 = 0,4 m
zusammen. Die Röhre dient nur zur Führung. Kugel und Feder bewegen sich reibungsfrei.
Die Kugel kann als Massenpunkt betrachtet werden. Die Feder sei masselos.
a) Wie groß ist bei der kürzesten Länge
die in der Feder gespeicherte
Energie W ?
b) Welche Geschwindigkeit v0 hatte die
Kugel in der Höhe h0 = 1 m ?
c) Welche Höhe hmax kann die Kugel
erreichen, wenn sie von der Feder
zurückgeschleudert wird ?
d) In welcher Höhe h1 erreicht die Kugel
dabei die größte Geschwindigkeit?
Wie groß ist diese Geschwindigkeit
vmax ?
e) Wie groß ist die Beschleunigung der
Kugel am tiefsten Punkt, d.h. bei der
kürzesten Länge der Feder ?
Aufgabe 2
Die Masse m = 0,5 kg wird nun an der Feder der Länge l 0 = 0,8 m (Federkonstante D = 50
N/m) befestigt und bis zur Höhe h0 = 1 m gespannt. Wird sie losgelassen, führt sie eine
harmonische Schwingung aus.
a) Mit welcher Frequenz f0 schwingt die Masse ?
b) Wie groß ist die Amplitude der Schwingung ?
Aufgabe 3
Eine bestimmt Glassorte hat eine Brechzahl von n=1,50. Berechnen Sie den kritischen
Winkel der Totalreflexion von Licht, das dieses Glas verlässt und in Luft mit n=1,00 austritt.
Klaus Jünemann, Fachhochschule München, FK06, WS 07/08