 Verfasst am: 19. Jan 2019 14:17 Titel: |
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[quote="GvC"]
Hinweis: Wegen der Flugbahn des Pfeils ist dessen Anfangsgeschwindigkeit nicht gleich der senkrecht zur Scheibe stehenden Auftreffgeschwindigkeit. Bei sehr hohe Pfeilgeschwindigkei und kurzer Distanz kann man den Einfluss vllt. vernachlässigen. |
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| Verfasst am: 19. Jan 2019 09:35 Titel: |
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| okay vielen Dank. hab meine Rechnung nochmal überdacht... hab das mit den 80% falsch interpretiert. Demnach habe ich nun für k=826,875 kg/s^2 und F=330,75 N |
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| Verfasst am: 19. Jan 2019 00:45 Titel: |
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Warum bleibt Robin Hood in der Scheibe stecken? |
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| Verfasst am: 19. Jan 2019 00:27 Titel: |
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Mal abgesehen davon, dass das hier
falsch ist, kommt bei der Auflösung nach k niemals das hier raus
Das solltst Du besser nochmal nachrechnen. Aber vorher solltest Du die richtige Ausgangsgleichung aufstellen: Laut Aufgabenstellung werden 80% der Spannenergie in kinetische Energie umgesetzt. Du gewinnst aber wunderbarerweise 80% der kinetischen Energie aus der Spannenergie. Woher kommt dann der Rest? Die kinetische Energie ist doch, nachdem Du die Pfeilgeschwindigkeit errechnet hast, fest vorgegeben. Das heißt die tasächliche kinetische Energie erhält der Bogen aus 125% der Spannenergie. Du hast aber nur 100% der Spannenergie zur Verfügung. Woher nimmt der Bogen die restliche Energie? So einen Bogen willl ich auch haben, den ich mit 100J spannen kann, damit ich 125J in anderer Energieform herausbekomme. Damit hätte ich die Energieprobleme der Welt gelöst. Außerdem: Mich irritieren die ganzen zahlenmäßig errechneten Zwischenergebnisse. Sie verstellen den Blick auf die Zusammenhänge und führen zur Akkumulierung von Rundungsfehlern. Besser wäre es, so zu rechnen: 1/2 kürzen und F=k*x einsetzen: Nach F auflösen und dann die gegebenen Zahlenwerte und Einheiten einsetzen. |
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| Verfasst am: 18. Jan 2019 21:24 Titel: |
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| Die Bewegungsenergie ist Ekin,Pfeil=1/2*m*v^2= 52,92 J Die Spannenwrgie ist Epot=k*(x^2/2)= 0,8*Ekin,Pfeil=42,336 J Daraus k=0,32 kg/s^2 und damit F=k*x=0,123 N |
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| Verfasst am: 18. Jan 2019 13:14 Titel: |
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Nein. Wie kommst Du darauf? |
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| Verfasst am: 17. Jan 2019 21:02 Titel: |
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| Also ich hab als Ergebnis nun F=0,123 N Ist das richtig? |
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| Verfasst am: 16. Jan 2019 17:13 Titel: |
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Da hast Du doch alles. Brauchst Du nur nach F aufzulösen. |
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| Verfasst am: 16. Jan 2019 14:33 Titel: |
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| Also dank dem Hinweis, dass es sich um ein Ballistisches Pendel handelt, hab ich nun die Geschossgeschwindigkeit: a) v=(M/m +1) Wurzel: 2gl(1-cos(alpha) (Ich hoffe die Formel ist verständlich) V=42 m/s b) Ich habe die komplette Aufgabenstellung übernommen. Es ist keine weitere größe angegeben. Meine Überlegung; Eges=Ekin(=0)+Epot=K*(X^2/2)=mgh Ekin=1/2mv^2 F=k*x Das sind die Formel die mir realistsich erscheinen...aber weiter hab ich erstmal keine Idee :/ |
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| Verfasst am: 16. Jan 2019 14:08 Titel: |
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Mit welcher Federkonstanten rechnest Du? |
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| Verfasst am: 16. Jan 2019 14:05 Titel: |
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| Oh nein, das ist ja total simpel. Vielen Dank. Seh den Wald manchmal vor lauter Bäumen nicht  |
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| Verfasst am: 16. Jan 2019 14:03 Titel: |
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Nein. Richtige Vorgehensweise: - Bestimmung der Geschwindigkeit von Pfeil und Scheibe unmittelbar nach dem Stoß aus der Auslenkung mit Hilfe des Energieerhaltungssatzes. - Bestimmung der Pfeilgeschwindigkeit unmittelbar vor dem Stoß per Impulserhaltungssatz (Stichwort: Ballistisches Pendel) - Bestimmung der Federkraft aus Energieerhaltungssatz Beim letzten Punkt besteht eine Unklarheit. Eigentlich müsste zur maximalen Auslenkung des Bogens auch eine maximale Kraft angegeben sein, um die Federkonstante bestimmen zu können. Hast Du da vielleicht etwas vergessen abzuschreiben? Oder liegt hier der unwahrscheinliche Fall vor, dass der Bogen so ausgelegt ist, dass er bei maximaler Auslenkung gerade die Spannkraft hat, die die nötige Geschwindigkeit "erzeugt"? (Immerhin wird in Deiner Aufgabenstellung die notwendige Kraft als Maximalkraft bezeichnet) EDIT: as_string war zwar schneller, dennoch sollte die Sache mit der Federkonstanten noch geklärt werden. |
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| Verfasst am: 16. Jan 2019 13:52 Titel: |
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| Ich kapier nicht, warum die Rückstellkraft des ausgelenkten Scheibe-Pendels etwas mit einer Kraft des Pfeils zu tun hat. Welche Kraft soll das sein und für was brauchst Du die? Schau mal nach "balistischem Pendel". Man löst das i. A. so, dass man z. B. die Energieerhaltung nutzt, um von der ausgelenkten Scheibe auf ihre Geschwindigkeit in ihrer Ruhelage kommt (also die Geschwindigkeit direkt nach Einschlag des Pfeiles), dort einen nicht-elastischen Stoß rückwärts rechnet und so auf die Pfeilgeschwindigkeit kommt. Mit der kann man dann wieder über Energieerhaltung auf die Feder-Auslenkung kommen. Gruß Marco |
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| Verfasst am: 16. Jan 2019 13:35 Titel: Geschwindigkeit Pfeil auf Scheibe |
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| Meine Frage: Ich habe folgende Aufgabe: Robin Hood schießt einen Pfeil m=60g auf eine Zielscheibe m=1,2kg und bleibt darin stecken. Die Scheibe ist senkrecht an zwei Fäden der Länge l=1,5m aufgehängt. Das Gesamtsystem Scheibe und Pfeil wird durch den Zusammentoß um einen Winkel von 30 Grad mit der Vertikalen ausgelenkt. a) Berechnen sie die Geschwindigkeit des Pfeils direkt vor dem Einschlag! b) Wie groß ist die Endkraft (Maximalkraft), mit der Robin Hood den Bogen spannen muss, damit der Pfeil diese Geschwindigkeit erreicht? Betrachten sie dazu die Spannung eines Bogens wie die einer Feder! Die maximale Auslenkung des Bogens ist s=40cm. 80% der Spannenergie wird in die Bewegungsenergie des Pfeils übertragen. Der Luftwiederstand ist zu vernachlässigen. Meine Ideen: Meine Überlegungen:Ich habe wohl beide Teilaufgaben irgendwie gleichzeitig versucht zu lößen. Zunächst hab ich die Scheibe als Pendel angesehen und mit der Formel F=m*g*sin(alpha)= 6N die Kraft des Gesamtsystems ausgerechnet. Dabei ergibt sich mit F=m*a --> a=4,76. Da m(Scheibe):m(Pfeil)=20 ist, ist ein 20tel von a(Pfeil)=0,2381. Mit F=m*a ist F(Pfeil)=0,014286 N Nun wollte ich die Spannkraft des Bogens berechnen. Um K (Federkonstante) auszurechen, hab ich F=k*x --> K=F/X= 0.014286/0,4m=0,035715 gerechnet. Die Potentielle Energie des Bogens ist also E=k*(x^2/2)=0,007143 davon werden 80% in Ekin umgewandelt Ekin=0,8*Epot=1/2mV^2 woraus v=0,436 ist. Ergeben meine Überlegungen irgenwie sinn? Ich saß ziemlich lang an der Lösung dieser Aufgabe. |
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