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Frage zu Arbeit: Elastische Potenzialenergie

Physik

Originais Teachy

Arbeit: Elastische Potenzialenergie

Mittel

(Originais Teachy 2023) - Frage Mittel von Physik

Ein Objekt mit einer Masse von 0,5 kg wird in einer Feder mit einer Federkonstante von 200 N/m komprimiert, bis der Abstand zwischen den Enden der Feder 0,2 m beträgt. Bestimmen Sie die elastische potenzielle Energie, wenn die Feder freigegeben wird und ihre Gleichgewichtslage einnimmt. Da das Objekt aus der Gleichgewichtslage der Feder gestartet wird und seine maximale Geschwindigkeit 2 m/s beträgt, berechnen Sie die kinetische Energie des Objekts an diesem Punkt. Da die mechanische Energie erhalten bleibt, bestimmen Sie die maximale Höhe, die das Objekt nach dem Start erreicht.

Antwortbogen:

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Ein Objekt schwingt von einem Ende zum anderen an einer Masse, die an einer horizontalen Feder befestigt ist. Die Zeit, die das Objekt benötigt, um die Entfernung von einem Ende zum anderen zu überwinden, wird als Periode bezeichnet. Ein Chemiker bemerkt, dass die Masse 4 Sekunden benötigt, um in die Ausgangsposition zurückzukehren. Wenn die Amplitude der Bewegung 0,5 Meter beträgt, wie hoch ist die maximale Geschwindigkeit des Objekts, wenn es sich im harmonischen einfachen Schwingungszustand (MHS) befindet?

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Ein Leiter mit gleichmäßiger Querschnittsfläche und konstanter Widerstandsfähigkeit über seine Länge wird einer Temperaturänderung unterzogen, die seine Widerstandsfähigkeit so verändert, dass an einem Ende die Widerstandsfähigkeit 10 % höher ist als am anderen Ende. Zunächst unterstützt der Draht ohne diese Temperaturänderung einen konstanten Strom von 5 A. Angesichts der Tatsache, dass der Draht 2 m lang ist, eine anfängliche Widerstandsfähigkeit von 1,6 x 10^-8 Ω·m und einen Temperaturkoeffizienten von 4,0 x 10^-3 / °C aufweist, bestimmen Sie: 1. Die neue Widerstandsfähigkeit am heißeren Ende des Drahts. 2. Den elektrischen Strom, der nach der Temperaturänderung durch ihn fließt, vorausgesetzt, die Abmessungen des Drahts bleiben unverändert.

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