Kontrolle: Ballistisches Pendel

circular · Anmeldungsdatum: 09.11.2015 Beiträge: 129

Hallo,

ich sitze grade an einer Aufgabe und habe sie gelöst. nun würde ich natürlich gerne wissen ob ich sie richtig gelöst habe.

Aufgabenstellung:

Eine Kugel mit der Masse 16g wird auf den Pendelkörper eines ballistischen Pendels mit der Masse 1,5kg abgefeuert. Wenn der Pendelkörper seine maximale Höhe erreicht hat, bilden die 2,3m langen Schnüre einen Winkel von 60° mit der vertikalen.

Welche maximale Geschwindigkeit hat das ballistische Pendel? Berechnen sie die Geschwindigkeit der Kugel vor dem Einschlag.

Mein Ansatz:

Zustand 1: in der Ruhelage. Kinetische Energie maximal, potentielle 0

Zustand 2: bei 60°. kinetische Energie 0, potentielle maximal.

Ich kann jetzt die Gesamtenergie bestimmen mit:

da im Zustand 1 keine Potentielle Energie gibt, sich die Energie aber nur austauscht kann man sagen:

also:

nach Vmax:

ergibt:

da die Kugel im Ballistischen Körper stecken bleibt gilt:

und komme somit für Vkugel:

kann das jemand bestätigen ?

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3254

das sieht von der Ansetzen her gut aus. Die Werte habe ich nicht überprüft.

Aber im Hinterkopf solltest du haben das hier für den Stoss wenn die Gravitationskraft nicht wirken würde eigentlich die Drehimpulserhaltung gilt auf den Pendeldrehpunkt. Betrachtest du beide Massen als punktförmig wird diese zur Impulserhaltung da du die beiden Drehimpulse der Massen wiederum durch den selben Radius dividieren kannsd.

Mit Gravitationskraft verändert sich natürlich auch der Drehimpuls.
Daher gilt das wiederum nur wenn sich der Stoss sofort im unteren Bereich (pendel hängt senkrecht) schlagartig ereignet hat sodass die Gravitationskraft keine Zeit hat das Ergebnis zu verfälschen.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Bei mir 450,067... m/s (ohne Runden). Empfehlung: keine Zwischenwerte.
(Stöße sind definitionsgemäß sehr kurzzeitige, "schlagartige" Wechselwirkungen.)