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Saxophon
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 20:01    Titel:

Danke für deine Geduld!
erkü
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 19:38    Titel:

Saxophon hat Folgendes geschrieben:
ich schreibe mal w für omega und t für theta:

...


und schließlich



das müsste jetzt das Endergebnis sein.

Thumbs up!

Saxophon hat Folgendes geschrieben:
Allerdings leuchtet mir der Ansatz nicht wirklich ein

Hi, dann kannst Du es ja mal mit einem anderen Ansatz versuchen.

Eins dürfte anschaulich klar sein:
Wenn man den Ball mit dem Ende des Schlägers trifft, dann ist der Betrag der Geschwindigkeit des Balles maximal.
Und umgekehrt wird der 'Rückprall' des Balles minimal, wenn er auf die Drehachse trifft.

Ciao erkü
Saxophon
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 19:31    Titel:

ist das Ergebnis richtig?
Saxophon
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 19:15    Titel:

ich schreibe mal w für omega und t für theta:


in deine Umformung eingesetzt und durch m und (v_0-v_0') geteilt ergibt sich



und schließlich



das müsste jetzt das Endergebnis sein. Allerdings leuchtet mir der Ansatz nicht wirklich ein
erkü
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 18:48    Titel:

Saxophon hat Folgendes geschrieben:
Also, es muss gelten (L Drehimpuls)

, b für Ball, s für Schläger
also


und (Energieerhaltung mit 2 multipliziert)

nach omega' aufgelöst erhält man meine obige Gleichung. Ist die nun richtig ?

Nicht ganz.
Richtig:

Und jetzt rechnet man so weiter:



Damit wird es einfacher als mit der von Dir angeführten Formel.

Ciao erkü
Saxophon
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 18:10    Titel:

Also, es muss gelten (L Drehimpuls)

, b für Ball, s für Schläger
also


und (Energieerhaltung mit 2 multipliziert)

nach omega' aufgelöst erhält man meine obige Gleichung. Ist die nun richtig ?
erkü
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 17:46    Titel:

Saxophon hat Folgendes geschrieben:


und dann einfach nach v'_0 auflösen. Stimmt das?

Leider verstehe ich immer noch nicht, warum man für den Radius vor dem Stoß gerade x_0 nimmt und finde es auch sehr seltsam, dass man sich einfach einen Drehimpuls für den Ball zusammenbastelt...

Hallo ! Vorschau benutzen !

x_0 ist der Treffpunkt von Schläger und Ball und damit auch eine Variable !

Der Schläger hat einen Drehimpuls. Den vergleicht man mit dem 'Drehimpuls' des Balles im Moment des 'Touches'.

Und bitte die Rechnung in allen Einzelheiten, wenn Du sinnvolle Hilfe erwartest.

Ciao erkü
Saxophon
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 17:34    Titel:

ich bekomme

und dann einfach nach v'_0 auflösen. Stimmt das?

Leider verstehe ich immer noch nicht, warum man für den Radius vor dem Stoß gerade x_0 nimmt und finde es auch sehr seltsam, dass man sich einfach einen Drehimpuls für den Ball zusammenbastelt...
erkü
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 16:48    Titel:

Saxophon hat Folgendes geschrieben:
So, hier ist die Skizze. der Ball kommt von oben und der Schläger rotiert in der Bildebene, also gegen der Uhrzeigersinn.
Stimmt das so? Und wie hilft mir das weiter?

Ok, stimmt so ungefähr. Nur, ich hätte noch die momentanen Geschwindigkeiten als Vektoren eingezeichnet.

Deine Frage nach dem Radius r ist doch die Stelle x_0.

Jetzt stelle mal den EES und den IES für 'vor dem Touch' und 'nach dem Touch' auf.

Ciao erkü
Saxophon
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 16:44    Titel:

hier noch mal mein erster Entwurf
Saxophon
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 16:44    Titel:

hier noch mal mein erster Entwurf
Saxophon
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 15:43    Titel:

So, hier ist die Skizze. der Ball kommt von oben und der Schläger rotiert in der Bildebene, also gegen der Uhrzeigersinn.
Stimmt das so? Und wie hilft mir das weiter?
Gargy
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 15:37    Titel:

Doch, Paint ist super. Du musst es nur als jpeg abspeichern, nicht als bitmap.
Saxophon
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 15:30    Titel:

Mit welchem Programm? Ich habe es schon mit Paint versucht, das geht aber nicht.
erkü
BeitragVerfasst am: 07. Dez 2008 10:44    Titel: Re: Elastische Stöße, Impulserhaltung

Saxophon hat Folgendes geschrieben:
Hallo,

bei folgender Aufgabe komme ich nicht weiter:
...

(b) Mit diesem Schläger soll ein Ball (Masse m, Anfluggeschwindigkeit v0) geschlagen werden. Dazu wird der Schläger mit der Winkelgeschwindigkeit w um den Griff bei x = 0 gedreht. Der Schläger trifft den Ball elastisch und senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung am Punkt x = x_0. Mit welcher Geschwindigkeit fliegt der Ball zurück?

...

Die Aussage obigen Satzes läßt sich in einer Skizze darstellen.
Mach Dir diese Skizze und stelle sie hier herein.

Ciao erkü
Saxophon
BeitragVerfasst am: 06. Dez 2008 18:19    Titel:

Die Formel in meinem letzten Beitrag ist noch zeimlich falsch, ich hab z.B. die beiden Radien r und r' (Radius nach dem Stoß) nur mit r bezeichnet.

Nun bin ich wieder ganz verwirrt. Was bedeutet denn "senkrecht zur Bewegungsrichtung"? Ich dachte immer der Schläger steht senkrecht auf der Bewegungsrichtung zum Ball; aber es könnte ja auch heißen, dass der Ball zur Seite hin beschleunigt wird, also in eine Richtung, in der seine Geschwindigkeitskomponente bis zum Stoß null war.

Ist es einigermaßen verständlich, was ich meine?
Saxophon
BeitragVerfasst am: 06. Dez 2008 17:20    Titel:

Hallo erkü,

nach etwas Umformen bekomme ich



Wüsste ich nun r noch, dann könnte ich einfach nach v(:=Geschw. des Balls nach dem Stoß) auflösen und wäre fertig.

in der Aufgabe steht, dass der Schläger den Ball senkrecht trifft, d.h. der Drehpunkt liegt irgendwo in Verlängerung des Schlägers, aber ich weiß trotzdem nicht wie groß nun r sein muss grübelnd
erkü
BeitragVerfasst am: 06. Dez 2008 14:32    Titel: Elastische Stöße, Impulserhaltung

Saxophon hat Folgendes geschrieben:
Der Drehimpuls ist dann einfach r*p, also r*m*v_0. Aber r kenne ich doch nicht (muss ich jetzt beachten, dass der Ball auf einer Parabelbahn fliegt?), ich weiß immer noch nicht so recht...

Hi Saxophon,
1. Wenn man die Aufgabenstellung aufmerksam liest, kennt man auch den Radius r des Drehimpulses.Lehrer

2. Es ist ein zentraler Stoß, ohne dass etwas über die Richtung der Impulse bezüglich des Schwerefeldes gesagt wird. D.h., dass nach dem weiteren Flug des Balles nicht gefragt wird und ohne Angabe eines Winkels zum Schwerefeld auch nichts berechnet werden kann.

Saxophon hat Folgendes geschrieben:
Grob muss ich aber dann Drehimpulserhaltung ansetzen und zusammen mit der Rotationsenergieerhaltung ähnlich wie bei den elastischen Stößen inenander einsetzen, sodass ich am Ende die Geschwindigkeit des Balles nach dem Aufprall auf den Schläger erhlte, oder?

Thumbs up!

Ciao erkü
Saxophon
BeitragVerfasst am: 06. Dez 2008 07:49    Titel:

@Potus

Ist das falsch? Schreib mir bitte, ob du auf etwas anderes kommst und warum.

Mein Ansatz war:
Ich möchte ja die Abhängigkeit der Dichte von der Entfernung x vom Drehpunkt wissen, gegeben ist aber nur eine Proportsionalität, der Proportionalitätsfaktor ist also noch unbekannt. Den habe ich berechnet indem ich sage rho(L/2) muss gerade der mittleren Dichte M/V entsprechen (wegen der linearen Dichteverteilung), also
rho(L/2)=p(1+L/(2L))=2/3*p=M/V und damit habe ich den Prop.-faktor p berechnet.

Leider bin ich bei der b) immer noch nicht weiter. Mein Physikerverstand reicht da irgendwie nicht aus. Kann mir jemand vielleicht noch einen Tipp geben oder mir zumindest sagen, was an meinem Ansatz im letzten Beitrag falsch ist?
Potus
BeitragVerfasst am: 06. Dez 2008 02:15    Titel:

Wenn man mal kurz fragen darf:

Woher kommt das "2/3" in deinem Ansatz?
Saxophon
BeitragVerfasst am: 05. Dez 2008 19:11    Titel:

Der Drehimpuls ist dann einfach r*p, also r*m*v_0. Aber r kenne ich doch nicht (muss ich jetzt beachten, dass der Ball auf einer Parabelbahn fliegt?), ich weiß immer noch nicht so recht...
Grob muss ich aber dann Drehimpulserhaltung ansetzen und zusammen mit der Rotationsenergieerhaltung ähnlich wie bei den elastischen Stößen inenander einsetzen, sodass ich am Ende die Geschwindigkeit des Balles nach dem Aufprall auf den Schläger erhlte, oder?
dermarkus
BeitragVerfasst am: 05. Dez 2008 16:59    Titel:

Der Ball hat einen Drehimpuls, sowohl vor als auch nach dem Stoß. Denn was ist der Drehimpuls des Balles bezüglich des Drehpunktes, wenn seine Flugbahn den Abstand r vom Drehpunkt hat und der Ball den Impuls p hat?
Saxophon
BeitragVerfasst am: 05. Dez 2008 14:26    Titel:

Hallo Markus,
danke erst mal für die Bestätigung der a). Mit dem Hinweis zur b) kann ich allerdings nicht viel anfangen. Ich soll einen Drehimpulserhaltungsansatz machen? Aber der Ball bekommt doch gar keinen Drehimpuls? Oder soll ich Drehimpuls mit Impuls gleichsetzen?
Also (wobei s für Schläger, b für Ball steht und " ' " für nachher) ?
Aber das geht ja nicht so einfach.
Und für den Energieansatz hätte ich dann
?

Wäre nett, wenn mir nochmal helfen könntest!
dermarkus
BeitragVerfasst am: 05. Dez 2008 14:02    Titel:

Mit der a) bin ich einverstanden smile

In der b) soll man sicher annehmen, dass der Schläger zwar fest in seinem Drehpunkt gelagert sei, so dass er nur um diesen Punkt rotieren kann, aber dass während dem Schlag die Hand des Baseballspielers den Schläger so locker halte, dass Dinge wie die Muskelspannung, die Körpermasse, der feste Stand des Baseballspielers keine Rolle in dieser Aufgabe spielen.

Ob die b) leichter geht, wenn man es mal mit Drehimpulserhaltung probiert? Denn Impulserhaltung wäre hier ja nicht so vielversprechend, da das "Lager" im Drehpunkt des Schlägers ebenfalls einen Impuls aufnehmen könnte.
Saxophon
BeitragVerfasst am: 05. Dez 2008 11:04    Titel: Elastische Stöße, Impulserhaltung

Hallo,

bei folgender Aufgabe komme ich nicht weiter:

Ein Baseball-Schläger sei idealisiert angenommen als dünner Stab der Länge L und Masse M. Seine (lineare) Dichteverteilung jedoch sei proportional zu (1 + x/L).

(a) Berechnen Sie das Trägheitsmoment des Schlägers um eine zum Schläger senkrechte Achse durch den Griff bei x = 0. Drücken Sie das Trägheitsmoment als Funktion von M
und L aus.

(b) Mit diesem Schläger soll ein Ball (Masse m, Anfluggeschwindigkeit v0) geschlagen werden. Dazu wird der Schläger mit der Winkelgeschwindigkeit w um den Griff bei x = 0 gedreht. Der Schläger trifft den Ball elastisch und senkrecht zu dessen Bewegungsrichtung am Punkt x = x_0. Mit welcher Geschwindigkeit fliegt der Ball zurück?

Bei der a) bekomme ich 7/18*M*L² mit dem Ansatz:


Stimmt das so?

Bei der b) weiß ich gar nicht, wie ich ansetzen soll. Impulserhaltung ist wohl wichtig, aber wie muss ich den sich drehenden Schläger miteinbringen? Es reicht ja nicht die Bahngeschwindigkeit im Punkt x_0 zubetrachten und mit der Masse des Schlägers zu multiplizieren. Irgendwie muss wohl der Drehimpuls miteingebracht werden. Aber wie?

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