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Nachricht |
physiker007
Gast
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 physiker007 Verfasst am: 03. Feb 2015 14:01 Titel: Geschoss trifft auf Sandsack |
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Meine Frage:
Guten Tag ich habe gerade probleme bei dieser Aufgabe:
Ein 12 g schweres Geschoss trifft mit 400 m/s auf einen 20 kg schweren Sandsack und bleibt
darin stecken. Der Sandsack ist pendelnd aufgehängt, wobei der Abstand vom Aufhängepunkt bis
zum Schwerpunkt des Sacks 2,00 m beträgt.
a) Welche Geschwindigkeit hat der Sandsack unmittelbar nach dem Stoß? 5 Punkte
b) Wie weit schwingt er daraufhin zur Seite aus?
a)
unelastischer Stoss:
Habt ihr für die b) einen tipp für mich?
Da habe ich keinen Ansatz bisher.
Meine Ideen:
gepostet |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
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| as_string Verfasst am: 03. Feb 2015 14:16 Titel: Re: Geschoss trifft auf Sandsack |
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| physiker007 hat Folgendes geschrieben: | | Da habe ich keinen Ansatz bisher. |
Energieerhaltung?
Schau mal nach "Ballistisches Pendel" im Internet.
Gruß
Marco |
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jumi
Gast
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| jumi Verfasst am: 03. Feb 2015 14:20 Titel: |
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Warum lautet der Titel "Federpendel" ? |
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Physiker007
Gast
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| Physiker007 Verfasst am: 03. Feb 2015 14:21 Titel: |
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1/2*m*v^2 = m*g*h
Wie soll es weiter gehen ? |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
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| as_string Verfasst am: 03. Feb 2015 14:22 Titel: |
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| jumi hat Folgendes geschrieben: | | Warum lautet der Titel "Federpendel" ? |
Bei mir steht | Zitat: | | Titel: Geschoss trifft auf Sandsack |
.
Wo siehst Du "Federpendel"?
Ich hatte den Titel bereits geändert. Steffen
Gruß
Marco |
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Physiker007
Gast
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| Physiker007 Verfasst am: 03. Feb 2015 14:30 Titel: |
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h= v^2/2*g = 160000/19.62= 8154,94 m
Das stimmt irgendwie nicht oder ? |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
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| as_string Verfasst am: 03. Feb 2015 14:34 Titel: |
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Welchen Geschwindigkeitsbetrag hast Du denn da jetzt eingesetzt? Das solltest Du nochmal überdenken... 
Gruß
Marco |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
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| as_string Verfasst am: 03. Feb 2015 14:37 Titel: |
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Wenn Du dann die Höhe (richtig) hast, wie weit muss er dann aus geschwungen sein?
Gruß
Marco |
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Physiker007
Gast
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| Physiker007 Verfasst am: 03. Feb 2015 14:51 Titel: |
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Ich habe für v = 400m/s eingesetzt
Stimmt das ? |
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Physiker007
Gast
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| Physiker007 Verfasst am: 03. Feb 2015 14:59 Titel: |
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Ich habe jetzt mal : 0,24^2/2*9.81 = 0,0029m ? |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
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| as_string Verfasst am: 03. Feb 2015 15:00 Titel: |
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| Physiker007 hat Folgendes geschrieben: | Ich habe für v = 400m/s eingesetzt
Stimmt das ? |
Nein...
Überlege doch mal, was überhaupt passiert: Eine Kugel fliegt auf einen Sandsack. Vorher hat sie eine Geschwindigkeit, nachher hat Sandsack plus Kugel eine andere Geschwindigkeit.
Danach pendelt der Sandsack mit der Kugel drin an der 2m Aufhängung.
Welche Geschwindigkeit könnte denn jetzt für die Pendelbewegung wohl eine Rolle spielen?
Was Du ausgerechnet hast ist z. B. die Steighöhe der Kugel (ohne Luftwiderstand), wenn man senkrecht nach oben schießen würde. Das ist doch irgendwie schon was anderes, oder?
Ich sagte schon: Google mal nach "ballistisches Pendel" im Internet!
Gruß
Marco |
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Physiker007
Gast
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| Physiker007 Verfasst am: 03. Feb 2015 16:34 Titel: |
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Tut mir leid ,ich weiss nicht welchen Wert ich für v einsetzen soll?
Könnt ihr mir das nicht ein wenig erklären ? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 03. Feb 2015 16:52 Titel: |
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Mit welcher Geschwindigkeit fängt denn der Sandsack (samt Geschoss) an, sich zu bewegen? Hattest Du die nicht gerade ausgerechnet? Damit hat der Sandsack eine bestimmte kinetische Anfangsenergie, die bei Vollausschlag vollständig in potentielle Energie umgewandelt ist. |
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Physiker007
Gast
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| Physiker007 Verfasst am: 03. Feb 2015 17:01 Titel: |
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ja das sind die 0,24m/s .
Aber ich verstehe überhaupt nicht wie ich weiter vorgehen soll?
Ich schreibe bald eine Klausur ,könnt ihr mir das erklären? |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 03. Feb 2015 17:14 Titel: |
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| Zitat: | | Aber ich verstehe überhaupt nicht wie ich weiter vorgehen soll? |
Wie von as_string und auch von mir bereits angedeutet, folgt nun der Energieerhaltungssatz, mit dem Du die maximale Höhe bestimmen kannst, um die der Sandsack angehoben wird. Daraus lässt sich dann (durch einfache Geometrie des rechtwinkligen Dreiecks) die horizontale Auslenkung bestimmen. Auch das hat as_string dir bereits gesagt oder zumindest angedeutet. |
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Physiker007
Gast
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| Physiker007 Verfasst am: 03. Feb 2015 17:40 Titel: |
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| Physiker007 hat Folgendes geschrieben: | h= v^2/2*g = 160000/19.62= 8154,94 m
Das stimmt irgendwie nicht oder ? |
Leute das habe ich doch hier gemaacht?
Aber ich finde meinen Fehler nicht ? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 03. Feb 2015 17:48 Titel: |
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In Deinem Beitrag von 17:01 Uhr hast du selbst gesagt, dass die Geschwindigkeit 0,24m/s sei. Im Energieerhaltungssatz hast Du 400m/s eingesetzt. Und jetzt behauptest Du, Du fändest Deinen Fehler nicht? Ts, ts, ts ... |
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Physiker007
Gast
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| Physiker007 Verfasst am: 03. Feb 2015 17:51 Titel: |
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| Physiker007 hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe jetzt mal : 0,24^2/2*9.81 = 0,0029m ? |
Sorry hier wurde der Fehler korrigiert ? |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 03. Feb 2015 18:40 Titel: |
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| Physiker007 hat Folgendes geschrieben: | | Physiker007 hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe jetzt mal : 0,24^2/2*9.81 = 0,0029m ? |
Sorry hier wurde der Fehler korrigiert ? |
Aber Einheiten musst Du schon auch mit aufschreiben...
Also hebt es sich um knapp 3mm an.
Jetzt schau mal bei dem Link, den ich Dir vorhin gepostet hab. Da ist erwähnt, wie diese Höhe und die Auslenkung in Beziehung gesetzt werden können.
Gruß
Marco |
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Physiker007
Gast
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| Physiker007 Verfasst am: 03. Feb 2015 18:48 Titel: |
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So ?
Aber was soll ich jetzt weiter genau machen ? |
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Physiker007
Gast
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| Physiker007 Verfasst am: 03. Feb 2015 20:03 Titel: |
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h = l*(1-cosa)
Das haben die in meiner musterlösung gemacht, aber ich verstehe es nicht |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 03. Feb 2015 21:36 Titel: |
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Guten abend,
ich werde mich mal versuchen.
Zunächst erst einmal ein paar Bezeichnungen.
Um in der ersten Teilaufgabe die Geschwindigkeit des Sandsacks samt Kugel nach dem Stoß zu bestimmen, hast du die Gleichung für den inelastischen Stoß verwendet, was korrekt ist.
 \cdot u)
Um nun die horizontale Auslenkung x des "Pendels" zu bestimmen, gehen wir wie folgt vor.
Mithilfe des Energieerhaltungssatzes können wir die vertikale Auslenkung (Höhe h) des "Pendels" bestimmen.
 \cdot g \cdot h=\frac{1}{2} \cdot (m+M) \cdot u^2)
Den gerade davor berechneten Ausdruck für die gemeinsame Geschwindigkeit beider Massen kurz nach dem Stoß, setzten wir nun in diese Gleichung ein.
^2)
Wir kennen die Länge des "Pendels" l=2m. Stellen wir uns die Auslenkung als ein rechtwinkliges Dreieck vor, indem wir mithilfe des Satz von Pythagoras die gesuchte horizontale Auslenkung x berechnen können. Den Ausdruck für die Höhe h habe ich mit eingesetzt.
^2}=\sqrt{l^2-\left(l-\frac{1}{2 \cdot g} \left(\frac{m \cdot v_{0_m}}{m+M}\right)^2\right)^2})
Ich hoffe, dass das so in Ordnung ist.
_________________
Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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