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Frage zu Arbeit: Elastische Potenzialenergie

Fach Physik

Physik

Quelle Originais Teachy

Originais Teachy

Thema Arbeit: Elastische Potenzialenergie

Arbeit: Elastische Potenzialenergie

Schwierigkeit Schwierig

Schwierig

(Originais Teachy 2025) - Frage Schwierig von Physik

In einer Untersuchung analysiert ein Physiker, welche Arbeit beim Zusammendrücken einer Feder verrichtet wird und wie sich die dabei gespeicherte elastische potenzielle Energie verhält. Dabei werden Messwerte erhoben, bei denen die verrichtete Arbeit (W) in linearer Abhängigkeit von der Verschiebung (x) der Feder variiert. Welche Rückschlüsse lassen sich aus den Schnittpunkten der Geraden mit der x- und y-Achse in Hinblick auf die Eigenschaften der Feder ziehen?

Der y-Achsenabschnitt zeigt die anfängliche Verschiebung der Feder, und die Steigung gibt Auskunft über die während der Kompression verlorene Energiemenge.

Die Steigung der Geraden entspricht der Federkonstanten, und der y-Achsenabschnitt belegt, dass ohne Verschiebung der Feder auch keine Arbeit verrichtet wird.

Die Steigung der Geraden steht für die in der Feder gespeicherte Gesamtenergie, und der Schnittpunkt mit der x-Achse gibt Aufschluss über die maximale Verschiebung der Feder.

Der Schnittpunkt mit der y-Achse spiegelt die anfangs vorhandene kinetische Energie der Feder wider, während die Steigung die Geschwindigkeit der Kompression anzeigt.

Die Steigung der Geraden entspricht der maximalen Verschiebung der Feder, und der Schnittpunkt mit der x-Achse unterstreicht, dass Arbeit aufgewendet wird, sobald potenzielle Energie vorhanden ist.

Antwortbogen:

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