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 Die skizzierte Masse m ist durch eine Feder gefesselt und kann
sich im linken Bereich (x < a) reibungsfrei auf der Unterlage bewegen, im rechten Bereich (x ≥ a) ist Gleitreibung mit dem Gleitreibungskoeffizienten μ
zu berücksichtigen. In der skizzierten Lage ist die Feder entspannt.
Die Masse m wird um x0 = 2a ausgelenkt und ohne Anfangsgeschwindigkeit freigelassen. Man stelle die Weg-Zeit-
und die Geschwindigkeits-Zeit-Funktion der Masse m für die ersten 10 Sekunden der Bewegung graphisch dar.
Geg.: m = 20 kg ; c = 300 N/m ; μ = 0,4 ; a = 0,5 m ; g = 9,81 m/s2 .
Hinweis: Die Bewegung wird durch die Bewegungsdifferenzialgleichung
beschrieben. Darin gilt μ = 0 für x < a und μ = 0,4 für x ≥ a und r = 1 bei Bewegung nach rechts (positive Geschwindigkeit) und r = - 1 bei
Bewegung nach links. Man benutze ein geeignetes Programm, um das Anfangswertproblem numerisch zu integrieren.
Zusatzaufgabe: Man probiere aus, ob die Rechnung auch für μ = 0,8 bei ansonsten ungeänderten Parametern funktioniert .
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