Pendel Schwingungsenergie

Lina003 · Anmeldungsdatum: 12.03.2015 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo,

eine Pendel hängt an einem Wagen.

Der Wagen fährt aus dem Stillstand los und sobald sich der Wagen an einer Position x befindet, bremst er und bleibt stehen.

Das Pendel schwingt entgegen der Fahrrichtung des Wagens, nachdem der Wagen losgefahren ist und schwingt wieder zurück in den Ausgangspunkt.

Meine Frage:

Wie kann ich die Geschwindigkeit des Pendels ermitteln, wenn sich das Pendel nach Stillstand des Wagens in der aufrechten Position (Ausgangsposition) befindet?

Gegeben sind:

- Masse von Wagen und Pendel
- Trägheitsmoment
- Kraft, mit der der Wagen angetrieben wird
- Länge der Pendelstange
- geschwindigkeitsabhängiger Reibwert

Vielen Dank im Voraus !

Meine Ideen:
Der Wagen überträgt seine kinetische Energie an das Pendel.

Das Pendel hat in der Ausgangsposition die kinetische Energie

E_kin,p = E_kin_wagen - E_reib

Für die kinetische Energie des Wagens muss die Endgeschwindigkeit oder die Beschleunigung des Wagens bekannt sein. (sind sie aber leider nicht)

Die Beschleunigung des Wagens könnte man ermitteln durch:

\mathaccent a = \frac{F - F_{reib} - F_{Trägheit} }{m_{gesamt} }

Jedoch hängt die Reibkraft von der Geschwindigkeit ab, aber die Geschwindigkeit ist nicht bekannt.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Mir sind da einige Sachen aus der Beschreibung nicht ganz klar geworden. Hast Du da eine Original-Aufgabenstellung zu?

Gruß
Marco

[email protected] · Gast

Nein, leider nicht.

Fasse mich nochmal kurz:

Ein Wagen mit Pendel fährt vom Stillstand (Fadenpendel noch in aufrechter Position, also navh unten) los und beginnt bei x zu bremsen und landet dann an der Position x+b, mit b = bremsweg (Fadenpendel hat kinetische Energie).