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joe1 |
Verfasst am: 02. Dez 2015 15:37 Titel: |
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Geschwindigkeit des Holzklotzes unmittelbar nach dem Stoß(aus der Energiebilanz):
Geschwindigkeit der Masse m vor dem Stoß(aus der Impulsbilanz):
Schwingungsdauer:
Müsste stimmen? |
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GvC |
Verfasst am: 02. Dez 2015 15:24 Titel: |
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Wie beantwortest Du denn jetzt die drei Fragen der Aufgabenstellung? |
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joe1 |
Verfasst am: 02. Dez 2015 12:22 Titel: |
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Ja, stimmt.
Also ist es dann einfach ? |
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GvC |
Verfasst am: 02. Dez 2015 12:08 Titel: |
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joe1 hat Folgendes geschrieben: | Aber das wäre ja für ein vertikales Federpendel ich habe hier ja ein horizontales. |
Wer sagt, dass das nur für ein vertikales Fedrpendel gilt? Dann müsste ja die Erdbeschleunigung oder irgendeine extern vorgegebene Beschleunigung eine Rolle spielen. In der Gleichung für die Periodendauer kommt aber gar keine Beschleunigung vor. |
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joe1 |
Verfasst am: 02. Dez 2015 11:34 Titel: |
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GvC hat Folgendes geschrieben: | joe1 hat Folgendes geschrieben: | Die kinetische Energie vor dem Stoß ist sicher nicht gleich der kinetischen Energie nach dem Stoß. |
Aber die kinetische Energie unmittelbar nach dem Stoß muss gleich sein der Federspannenergie bei maximaler Auslenkung.
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Ah ok, verstehe. D.h. kurz nach dem Stoß habe ich nur eine kinetische Energie und keine Federenergie und nach und nach je größer x wird desto größer wird die Federenergie und desto kleine die kin. Energie, d.h. bei der maximalen Auslenkung habe ich dann nur mehr noch Federenergie und die muss ja dann gleich sein der kin. Energie kurz nach dem Stoß.
Danke, jetzt ist es klar!
Zur Schwingungsdauer:
Also formelmäßig wäre das ja:
Aber das wäre ja für ein vertikales Federpendel ich habe hier ja ein horizontales. Mir ist folgendes in Erinnerung
w ist hier die Kreisfrequenz der Schwingung und x0 die maximale Auslenkung, aber welchen Zusammenhang hat das mit der Schwingungsdauer? Schwingungsdauer heißt doch auch Periodendauer, oder? |
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GvC |
Verfasst am: 02. Dez 2015 11:22 Titel: |
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joe1 hat Folgendes geschrieben: | Die kinetische Energie vor dem Stoß ist sicher nicht gleich der kinetischen Energie nach dem Stoß. |
Aber die kinetische Energie unmittelbar nach dem Stoß muss gleich sein der Federspannenergie bei maximaler Auslenkung.
joe1 hat Folgendes geschrieben: | Die kinetische Energie vor dem Stoß ist gleich der kinetischen Energie nach dem Stoß + Wärmeenergie o. Ä.
Aber was ist hier Wärmeenergie, oder Deformationsenergie? |
Wozu willst Du das wissen? Danach ist doch gar nicht gefragt. Gefragt ist nur nach der Geschwindigkeit vor dem Stoß. Und die bekommst Du per Impulserhaltungssatz, wie Du ja bereits selber festgestellt hast. |
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joe1 |
Verfasst am: 02. Dez 2015 11:11 Titel: |
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Ok, danke.
Ich tue mir aber trotzdem schwer eine Energiebilanz aufzustellen.
Die kinetische Energie vor dem Stoß ist sicher nicht gleich der kinetischen Energie nach dem Stoß.
Die kinetische Energie vor dem Stoß ist gleich der kinetischen Energie nach dem Stoß + Wärmeenergie o. Ä.
Aber was ist hier Wärmeenergie, oder Deformationsenergie? Wärmeenergie kann man sich mittels Reibungskoeffizienten ausrechnen, wenn irgendetwas reibt, aber das ist hier ja nicht wirklich der Fall, ich stehe hier leider an :/. |
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GvC |
Verfasst am: 02. Dez 2015 11:04 Titel: |
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joe1 hat Folgendes geschrieben: | Die Masse (M+m) hat nach dem Stoß eine kinetische Energie \frac{(m+M)v_1^2}{2} und die Feder hat nach dem Stoß eine Federenergie \frac{Dx^2}{2}, ... |
Nein, unmittelbar nach dem Stoß ist die Federenergie Null. Die einzige Energieform, die unmittelbar nach dem Stoß vorhanden ist kinetische Energie, und zwar die von (m+M). Die wird dann in Federspannenergie umgewandelt. |
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joe1 |
Verfasst am: 02. Dez 2015 10:56 Titel: |
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Ich fasse zusammen:
- Die Masse m hat vor dem Stoß eine kinetische Energie
- Die Masse M und die Feder haben beide keien Energie vor dem Stoß, da sie in Ruhelage sind.
- Die Masse (M+m) hat nach dem Stoß eine kinetische Energie und die Feder hat nach dem Stoß eine Federenergie , da sie ja immer um x eingedrückt wird.
Nun habe ich 3 Energie, aber ich habe keine Ahnung, was ich da jetzt gleichsetzen soll, da mein Ansatz ja falsch war bin ich verwirrt.
Kannst du mir einen Tipp geben bitte? |
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GvC |
Verfasst am: 02. Dez 2015 10:30 Titel: |
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Zitat: | Wenn die Feder maximal gestaucht ist, dann hat die Masse (m+M) keine potentielle und keine kinetische Energie, ... |
Du kannst es so ausdrücken, solltest Dir aber im Klaren darüber sein, dass die Federspannenergie eine potentielle Energie ist. |
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joe1 |
Verfasst am: 02. Dez 2015 10:16 Titel: |
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Danke!
Also bei einem unealastischen Stoß gibt es vorher eine Bewegungsenergie und nachher eine Bewegungsenergie und eine Wärmeenergie durch Deformation oder was auch immer.
Wenn die Feder maximal gestaucht ist, dann hat die Masse (m+M) keine potentielle und keine kinetische Energie, denn 1. steht die Masse still und 2. ist sie auf höhe=0m.
Aber die Feder hat eine Energie Dx^2/2 und x für die maximale Stauchung.
Richtig? |
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GvC |
Verfasst am: 02. Dez 2015 10:07 Titel: |
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joe1 hat Folgendes geschrieben: | ... Stimmen meine Formeln? |
Nein. Jedenfalls nicht die für die Energieerhaltung. Vor und nach einem unelastischen Stoß sind die Bewegungsenergien nicht dieselben. Und schon gar nicht ist die Summe aus kinetischer Energie und Federspannenergie irgendeiner anderen Energie gleich.
Bei maximal gestauchter Feder hat die Masse (m+M) eine bestimmte Energie. Wo kommt die her? |
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joe1 |
Verfasst am: 02. Dez 2015 09:36 Titel: |
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Kann mir wer helfen bitte? Stimmen meine Formeln? |
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joe1 |
Verfasst am: 01. Dez 2015 17:56 Titel: |
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Okay danke, hab mir das durchgelesen und gleich auf das sich im Anhang befindende Beispiel angewandt.
Impulserhaltung:
Energieerhaltung:
v_1 ist die Geschwindigkeit vor dem Stoß der Masse m und v_2 ist die Geschwindigkeit nach dem Stoß der Masse m+M.
Ich habe mir folgendes dabei gedacht:
Impuls vor dem Stoß muss ja gleich dem Impuls nach dem Stoß sein. Die Masse wird größer und die Geschwindigkeit kleiner, aber es gleicht sich aus.
Naja und die Energie muss doch eigentlich auch dieselbe sein. Also vorher habe ich nur kinetische Energie der Masse m, da der Wagen M und die Feder in Ruhelage sind und wir keine potentielle Energie haben. .
Nach dem Stoß erhalte ich dann eine neue kinetische Energie inkl. Federenergie, da die Feder um x reingedrückt wird.
Bei dieser neuen kinetischen Energie steckt dann aber auch noch wegen Defomierung Wärmeenergie, oder sonst was drinnen.
Also habe ich nun zwei Gleichungen und 2 Unbekannte v_1 und v_2 und kann einsetzen/umformen.
Stimmt das so?
Hm wie mache ich das mit der Schwingungsdauer? Hat wer einen Tipp bitte? |
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as_string |
Verfasst am: 01. Dez 2015 11:12 Titel: |
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Hallo!
Bei so allgemeinen und grundlegenden Fragen solltest Du Dir zuerst einmal irgendwo durchlesen, z. B. in Eurem Schulbuch oder vielleicht auch bei Wikipdia:
https://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9F_(Physik)
Dabei solltest Du Dir die Frage stellen:
Was zeichnet einen elastischen Stoß aus, was einen inelastischen? Was folgt jeweils daraus für die Berechnung?
Gruß
Marco |
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joe1 |
Verfasst am: 01. Dez 2015 07:10 Titel: Impuls: Elastischer und Inelastischer Stoß |
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Hallo,
ich hab ein paar theoretische Fragen:
1. Wenn eine Masse1 auf eine andere Masse2 mit Feder geschossenen wird, dann bleibt Masse1 in Masse2 stecken und die Feder wird um x gestaucht. Darf ich hier Energieerhaltung verwenden, um mir die Geschwindigkeit vor dem Aufprall bzw. nach dem Aufprall ausrechnen, obwohl ich eine veränderte Masse habe?
1.1 das ist ein inelastischer Stoß oder?
2. Ich habe zwei Pendel. Pendel1 ist schwerer wie Pendel2. 1 hängt niedriger wie 2 und stößt auf 2. Max. Auslenkwinkel der Pendel sind zu berechnen. Da 1 schwerer wie 2 mussten beide Pendel mach rechts ausgelenkt werden oder?
2.1 wie sieht es hier aus? Darf ich Energieerhaltumg verwenden? Aber mir ist ned ganz klar welche Energien ich habe. Also gibt es da auch Wärmeenergie?
2.2 Dieser Stoß ist elastisch?
3. wie sieht das allgemein mit Energieerhaltung aus bei solchen Stößen. Ist sie immer anwendbar? |
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