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TomS
BeitragVerfasst am: 15. Mai 2023 06:26    Titel:

Deine Zusammenfassung der Reihe stimmt m.M.n. nicht: Irgendwo muss ein Faktor zwei auftauchen, da Auf- und Abwärtsbewegung jeweils die selbe Zeit beitragen. Der Grenzfall f=0 muss null-maligem Hüpfen entsprechen.
ChristianS
BeitragVerfasst am: 14. Mai 2023 23:15    Titel:

Dann sind es wohl nur 98% und ich habe mich verrechnet. Tja grand malheur.
TomS
BeitragVerfasst am: 14. Mai 2023 22:31    Titel:

Ich komme auf eine andere Reihe.

Zunächst betrachte ich nur die Aufwärtsbewegungen:





Aus



folgt





Für die Summe über alle Aufwärtsbewegungen gilt



Für die Summe über alle Auf- und Abwärtsbewegungen plus die nullte Aufwärtsbewegung gilt

ChristianS
BeitragVerfasst am: 14. Mai 2023 22:07    Titel:

Hab in der Aufgabenstellung übersehen, dass die Reihe tatsächlich unendlich ist - Man kann geteilter Meinung sein ob die Kugel unendlich oft hüpft aber so steht es nun mal in der Aufgabe. Damit bekomme ich:



umgsestellt



Der Wert von f wäre dann bei T = 30s und h = 50cm 0,989 also fast 99%. Schauen ob es auch stimmt...
TomS
BeitragVerfasst am: 14. Mai 2023 19:36    Titel:

Der erste Term ist lästig, da er nur die halbe „Wurfparabel“ repräsentiert; alle andere eine ganze. Schau dir besser nur den Rest an.

Und wie gesagt, betrachte doch alle Terme, nicht nur endlich viele.

(Ich hab‘s übrigens noch nicht nachgerechnet)
ChristianS
BeitragVerfasst am: 14. Mai 2023 19:31    Titel:



Das wird so wie es scheint eine endliche Potenzreihe:



Das könnte man glaube ich nach f auflösen wenn man die 60s vorgibt.
TomS
BeitragVerfasst am: 14. Mai 2023 19:26    Titel:

Wie sieht denn die Reihe aus? Und warum sollen nur endlich viele Terme beitragen?

Und stelle die Reihe erst mal als Funktion von E oder v dar; die Umrechnung nach ist zweitrangig.
ChristianS
BeitragVerfasst am: 14. Mai 2023 19:12    Titel:

Also ich erhalte eine Reihe abhängig von f und h, denn die Zeiten addieren sich.
Abhängig davon wie viele Summanden man mitnimmt übersteigt der Wert abhängig von f dann 60s oder auch nicht.

Ich würde nicht versuchen die Reihe nach f aufzulösen denn die Reihe ist endlich, der Grenzwert zwar bekannt aber nicht anwendbar.

Die Frage ist vielmehr die: Nach wie vielen Reflexionen übersteigt die Zeit abhängig von f 60s?
TomS
BeitragVerfasst am: 14. Mai 2023 18:39    Titel:

@JEZONG -

Wie sich Energie bzw. Geschwindigkeit von n auf n+1 ändern steht ja schon oben. Jetzt daraus zu ermitteln, wie sich die Zeit von n auf n+1 ändert.
Myon
BeitragVerfasst am: 14. Mai 2023 13:48    Titel:

JEZONG hat Folgendes geschrieben:
v(n) = -v(n-1)

Der Geschwindigkeitsbetrag nimmt von Reflexion zu Reflexion auf der Stahlplatte ab, ebenso wie die erreichte Höhe und die Zeit t_n zwischen zwei Reflexionen.
Aus der kinetischen Energie E_n ergibt sich die erreichte Höhe h_n nach der n-ten Reflexion und damit auch t_n.
JEZONG
BeitragVerfasst am: 14. Mai 2023 13:21    Titel:

Das wäreen jetzt meine Schritte

E_kin(n) = f^2 * E_kin(n-1)



v(n) = -v(n-1)


E_kin(n) = (1/2) * m * v(n)^2



v(n-1) = -v(n)



E_kin(n) = (1/2) * m * (-v(n))^2 = (1/2) * m * v(n)^2



f^2 * E_kin(n-1) = (1/2) * m * v(n)^2
JEZONG
BeitragVerfasst am: 14. Mai 2023 13:19    Titel: Jezong

Da mich diese Frage jetzt auch interessiert
JEZONG
BeitragVerfasst am: 14. Mai 2023 13:18    Titel:

Ok... ich wäre dann hier E_kin(n) = (1/2) * m * (-v(n))^2 = (1/2) * m * v(n)^2 dann kann man ja für E_kin(n) =f^2 * E_kin(n-1) einsetzten und nach f^2 auflösen?
TomS
BeitragVerfasst am: 14. Mai 2023 09:33    Titel:

Man muss zunächst - ausgehend von der Startgeschwindigkeit v bzw. -energie E direkt bei einer Reflexion - die Zeit



bis zur nächsten Reflexion berechnen.

Bei der n-ten Reflexion liegt die Energie



vor; damit folgt



Die Gesamtzeit T folgt dann als Summe über die Einzelzeiten

Herr Zerbster
BeitragVerfasst am: 14. Mai 2023 09:17    Titel: Dämpfung

Meine Frage:
Betrachten Sie eine kleine Glaskugel mit vernachlässigbarer Ausdehnung, die zur Zeit
t = 0 in einer Höhe h über einer Stahlplatte losgelassen (Anfangsgeschwindigkeit ¨ v(0)= 0) und mehrfach an ihr reflektiert wird ? die Kugel hüpft. Bei jeder Reflexion an der ¨
Platte verliert die Kugel einen Teil ihrer kinetischen Energie gem¨aß:
E(kin)nach Reflexion = f^2*E(kin)vor Reflexion mit 0 < f < 1.
Selbstverst¨andlich kehrt sich bei einer Reflexion die Richtung der Geschwindigkeit um.
Bestimmen Sie f, wenn die Kugel nach einer Zeit T mit dem Hupfen aufgehört hat.
Was erhalten Sie für h = 50 cm und T = 30 sec?

Meine Ideen:
Also meine erste Intention war für Ekin ertsmal 0,5mv^2 einzusetzen. und dann irgendwie durch Energie Erhaltung ekin=epot zu argumentieren, dass mgh dahinter kommt um h zu bekommen. Aber irgendwie bin ich da gerade recht planlos. Könnte mir da einer helfen?.

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