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Teilchen und Stab
 
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Sarah 12345



Anmeldungsdatum: 21.06.2017
Beiträge: 1

Beitrag Sarah 12345 Verfasst am: 21. Jun 2017 16:16    Titel: Teilchen und Stab Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo Leute,
könntet ihr mir bei dieser Aufgabe helfen bitte?

Ein Teilchen mit der Masse 0.459kg gleitet reibungsfrei eine gekrümmte fläche der senkrecht gemessenen Höhe h=1.41m hinab. Es stößt auf ein Ende eines senkrecht aufgehängten, homogenen Stabs mit der Masse M=0.325kg und der Länge d=2.42m, an dem es haften bleibt. Der Stab dreht sich um einen Winkel und den Aufhängungspunkt O, bevor er am Umkehrpunkt kurz still steht.
Ich soll jetzt den Winkel bestimmen.

Es würde mich sehr freuen, wenn ihr irgend eine Lösung für dieses Problem habt Danke

Meine Ideen:
Meine Ideen sind, dass man das ganze mit dem Energieerhaltungssatz bestimmen kann.
Also zu der Masse soll nach dem Antreffen mit dem Stab eine Rotationsenergie hinzugefügt werden.
Weiter weiß ich leider nicht


DANKE
Myon



Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5836

Beitrag Myon Verfasst am: 21. Jun 2017 16:45    Titel: Antworten mit Zitat

Willkommen im Forum

Für die Lösung musst Du doch auch noch selber ein bisschen beitragen, aber hier Hinweise:

Nach dem Aufprall des Teilchens bleibt die mechanische Energie erhalten, und der Winkel bis zum Umkehrpunkt kann so berechnet werden. Es wird aber nicht die ganze Bewegungsenergie des Teilchens übernommen. Das Teilchen bleibt am Stab haften, wie bei einem inelastischen Stoss wird deshalb ein Teil der Energie als Wärme frei.

Was hingegen erhalten bleibt beim Stoss des Teilchens gegen den Stab ist der Drehimpuls. Hier geht allerdings aus der Aufgabenstellung (jedenfalls so, wie hier wiedergegeben) nicht hervor, in welchem Winkel das Teilchen auf den Stab trifft. Geht man einmal davon aus, dass das Teilchen horizontal auf den Stab trifft, ist der Drehimpuls des Teilchens bezogen auf den Drehpunkt des Stabs . Dieser Drehimpuls muss gleich dem Drehimpuls nach dem Aufprall, , sein, wobei I das Trägheitsmoment bezogen auf den Drehpunkt von Stab und Masse zusammen ist.

Mit der Kreisfrequenz hast Du damit auch die Rotationsenergie



unmittelbar nach dem Aufprall des Teilchens. Diese Rotationsenergie ist gleich der potentiellen Energie von Stab und Teilchen am Umkehrpunkt.

Kommst Du damit weiter?
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