Bauer auf Leiter

Klausurhilfe · Gast

Meine Frage:
Ein (punktförmiger) Bauer der Masse M=90 kg erntet Äpfel, indem er eine Leiter (Länge l=10m, Masse m=30 kg) unter einem Winkel f f i=60 relativ zum Erdboden gegen einen Ast lehnt und die Leiter hochsteigt. Als er ganz oben die höchsten erreichbaren Äpfel erntet, bricht der Ast weg. In seiner Angst klammert sich der Bauer an die Leiter. Das System Leiter-Bauer fällt nun nach unten,dabei sei der Leiterfuß ortsfest. Die Leiter kann als eindimensionale Stange betrachtet werden.
a. Zeigen Sie, dass das Trägheitsmoment I_LB des Systems Leiter-Bauer für eine Drehung um den Leiterfuß gegeben ist durch I_LB =(m/3+M)l^2
b. Mit welcher Geschwindigkeit v1erreicht der Bauer die Erdober?äche? 2 Pc. Im Moment des Astbruchs lässt der Bauer vor Schreck einen Apfel fallen. Mit welcher Geschwindigkeit v2erreicht der Apfel die Erdober?äche? Schlägt der Bauer langsamer auf, wenn er im Augenblick des Astbruchs die Leiter loslässt?

Meine Ideen:
Ich hätte bei der a die gleichung vom trägheitsmoment genommen weiter weis ich nicht könnte mir jemand eine schritt für schritt erklärung geben

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5868 Wohnort: jwd

zu a)

Leiter: Satz von Steiner

Bauer

zu b)

Energieerhaltungssatz

Wieviel potentielle Energie wird bei der Rotation der Leiter und des Bauern freigesetzt und in kinetische Rotationsenergie umgewandelt?
Um welchen Betrag sinken die Schwerpunkte von Bauer und Leiter?

Klausurhilfe · Gast

Potentielle Energie ist Fg*h
Kinetische Energie 1/2mv^2
Muss man das einfach gleichsetzen

Klausurhilfe · Gast

Wie kommt man auf die 12 im ersten Teil und die 2 bei Aufgabe a

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5868 Wohnort: jwd

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5868 Wohnort: jwd