Pendelaufgabe

Henrik · Gast

Hallo Leute,

nun ist der Stress mal wieder groß, denn die Klausur steht in der Tür.
Ich habe hier ne Aufgabe die ich einfach nicht hin kriegen will, obwohl es eigentlich ganz einfach ausschaut.

Eine Pistolenkugel (m=5g) wird mit 100 m/s in einen Holzklotz (m=995g) geschossen und bleibt drin stecken. Dieser Holzklotz ist an einer 2 m langen Schnur befestigt.
a)bis in welche Höhe schwingt der Holzklotz?
b) Welche Schwingungsdauer hat er?

Skizze habe ich mir schon gemacht, und ich sehe das im Holzklotz 2 Kräfte angreien. Gewichtskraft (senkrecht nach unten) und eine Kraft in Richtung der Flugbahn der Pistolenkugel ( also waagerecht). Durch das Verhältnis der beiden Kräfte resultiert der Auslenkungswinkel. Aber das war es dann auch schon.

Wär wirklich toll ihr mir ein wenig helfen könntet, deshalb schonmal vielen DAnk im voraus

Mister S · Anmeldungsdatum: 06.01.2005 Beiträge: 426

Das einfachste ist, du berechnist die Maximalgeschwindigkeit, indem du den Stoß Holzklotz-Kugel als Unelastischen Stoß betrachtest. Der Rest ergibt sich über EES und die Formel für die Schwingungsdauer eines Fadenpendels.

Henrik · Gast

Hallo MIster S,

also ich hab das eben nochmal ausprobiert wie du gesagt hast. iCh hab mit dem unelastischen Stoß nun eine GEschwindigkeit von 0,5 m/s für den Holzklotz mit Kugel errechnet.

Anschließend EES. Im Ursprung ist die Lageenergie 0, und im Wendepunket ist die Bewegungsenergie 0, so dass ich folgende Gleichung ausfstellen konnte

Ekin1=Epot2 ( Da rotierender Körper gilt Ekin=1/2J*w²)
0,5(0,5m*r²)*w²=m*g*h

0,5(500g*4m²)*w²=1000g*10m/s*h

Mein Problem ist nun das ich noch 2 Variablen in der Gleichung hab. Ich hab ja mittels unelastischen Stoß eine Eff. Geschwindigkeit ausgerechnet, doch wie krieg ich die denn in die Winkelgeschwindigkeit w umgerechnet?

WEiß nur das w=Alpha*t, aber das hilft mir nicht wirklich weiter.

Ich würds gern verstehen

Henrik · Gast

Hallo,

hab eben noch die Notiz gefunden v=w*r. Ist die Winkelgeschwindigkeit dann einfach w=v/r wobei v gleich meinem u aus dem Ansatz des unelastischen Stoßes ist und r die Länge des Seils an dem der Holzklotz hängt?

Mister S · Anmeldungsdatum: 06.01.2005 Beiträge: 426

Nicht ganz. Das ist die Definition der Winkelgeschwindigkeit wenn das ganze tatsächlich eine Kreisbewegung ist. Das Omega hier ist ja nur eine Richtgröße für die Sinusschwingung. Kennst du nicht die Formel: