ballistisches Pendel

Seifenblasen · Anmeldungsdatum: 13.02.2008 Beiträge: 16

huhu, ich hab folgende aufgabe und bin auch schon ein bisschen weit gekommen, allerdings ist mir unschlüssig was wieso gemacht wird ^^

Eine 16g Kugel werde Horizontal in die Mitte des 1,5kg-Gewichtstücks eines ballistischen Pendels geschossen und bleibe dort stecken. Bei maximaler Auslenkung bilden die Halteschnüre einen Winkel von 60° mit der Vertikalen. Die Pendellänge betrage 2,3m

Zu a)
hab ich 1.15m raus, wird wohl stimmen, habs mit der Musterlösung abgeglichen.
Nur hab ich keine Ahnung wieso. Nach 15min rumüberlegen hab ich mir das Dreieck mal aufgezeichnet und gesehen, dass es ein gleichseitiges ist. also ist die winkelhalbierende immer die seitenhalbierende also in dem Fall 1,15m.
In der Musterlösung rechnen sie h=l-l*cos(60) , damit komm ich auch zum Ergebnis, aber wieso?

zu b)
hab ich

zu c)
nach dem energieerhaltungssatz wäre dann

zu d)
Impuls bleibt erhalten daher

zu e)

Alles soweit kein Problem, nur wie komm ich bei a) auf das h=l-l*cos(60)?
Ich glaub nämlich nicht dass die in der Klausur ne zeichnerische Lösung zulassen grübelnd

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Zu a)

Du kommst darauf in dem du nochmals alles einzeichnest bzw. das hab ich jetzt mal eben schnell in Paint gemacht. Ich hoffe, dass man es erkenne kann. In deine oberen rechtwinkligen Dreieck gilt:

Wenn du das nach h auflöst, kommst du auf die gesuchte Formel:

Zu b)

Ich versteh zwar nicht warum du die kinetische Energie mit ansetzt, aber es ist trozdem richtig. Die kinetische Energie, die das Pendel zu beginn hatte, hat sich komplett in Höhenenergie umgewandelt, wodurch es letztlich die maximale Auslenkung herreicht. Damit ist die maximale potentielle Energie in diese Höhe gleich der kinetschen Energie am Anfang.

Der Rest ist soweit richtig. Allerdings solltest du mit Einheiten rechnen und diese beim Ergebnis auch angeben.

Seifenblasen · Anmeldungsdatum: 13.02.2008 Beiträge: 16

also, ich hab das so gezeichnet (auch nochmal sdchnell in paint nachgemacht)

war das dann jetzt nur zufall dass das richtig war? oder geht das so auch? ist halt ein gleichseitiges Dreieck, kein rechtwinkliges.

erkü · Anmeldungsdatum: 23.03.2008 Beiträge: 1414

Hi,

zu a)
Die Winkel- oder Seitenhalbierende haben hier nichts mit der gesuchten Höhe, bezogen auf den Tiefpunkt des Pendels, zu tun.
Skizziere Dir die Situation und betrachte das entstehende Dreieck. Daraus ergibt sich die Beziehung zwischen der Höhe und dem Winkel.

zu b)
Aus der Höhe ergibt sich die potenzielle Energie, die gleich der kinetischen Energie im Tiefpunkt des Pendels ist (EES). Wie groß ist hier die Masse des Pendels? Damit wird der Impuls des Pendels berechnet (Frage c)).

zu d)
Formuliere den Impuls der Kugel vor dem Einschlag in das Pendel.
Für den Einschlag gilt nicht der EES sondern nur IES (Impulserhaltungssatz). Hier liegt ein vollkommen inelastischer Stoß vor, bei dem Energie in Wärme umgewandelt wird und damit der Bewegung verloren geht.

Und im Übrigen: Was soll der Unsinn einer Angabe von Zahlenwerten mit bis zu 11 Nachkommastellen und dann noch ohne Einheiten???
Klo

Gruß erkü

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

erkü · Anmeldungsdatum: 23.03.2008 Beiträge: 1414

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Wo wendet er denn den Energieerhaltungssatz an ?

Nur um von der potentielen Energie auf die kinetsche Energie rückzuschließen. Sobald es um den Impuls geht... rechnet er doch nur mit IES.

grübelnd

erkü · Anmeldungsdatum: 23.03.2008 Beiträge: 1414

@pressure,

OK!
Entweder habe ich das im Eingangspost überlesen (wg. unsauberer Definition) oder "Seifenblase" hat nachträglich etwas editiert.

Haue / Kloppe / Schläge

Sorry erkü

Seifenblasen · Anmeldungsdatum: 13.02.2008 Beiträge: 16

editiert hab ich nur vor dem ersten post von pressure smile

das mit den einheiten stimmt, aber ich kann mit denen nicht richtig rechnen (mathe/physik-null) daher lass ich se weg und stell sie hinterher wieder dazu (ich weiss das is arg böse, aber so hab ich mehr richtige lösungen als wenn ich von den einheiten noch mehr verwirrt werd wie das die aufgaben schon machen Hammer

)

also, bei so aufgaben immer das rechtwinklige dreick benutzen, und nicht das gleichseitige ( ja klar, wär der Winkel nicht 60°, dann wärs kein gleichseitiges Hammer

)

€: deine (pressure) formel (l-h)/h=cos(y)
find ich nirgends, weder in meinen Formelsammlungen noch bei Wikipedia. ist die so festgeschrieben oder hast du dir die irgendwo hergeleitet?

pressure · Anmeldungsdatum: 22.02.2007 Beiträge: 2496

Der Cosinus ist definiert als Ankathete durch Hypothenuse im Rechtwinkligen Dreieck. Und da die Ankathete h-l lang ist und die Gegenkathete l ergibt sich dies.

Siehe z.B. hier:
http://de.wikipedia.org/wiki/Sinus_und_Kosinus

Seifenblasen · Anmeldungsdatum: 13.02.2008 Beiträge: 16

ok, das klingt logisch smile

wie gesagt physik/mathe-null.

danke für eure hilfe werd ,ich demnächst wahrscheinlich noch ein paar mal melden ^^