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Feder + Rückstoß
 
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garril
Gast





Beitrag garril Verfasst am: 07. Sep 2017 15:39    Titel: Feder + Rückstoß Antworten mit Zitat

Hallo, ich habe zwei kleine Verständnisprobleme, die ich gerne kurz mit euch diskutieren möchte. Da es sich um Klausurvorbereitung (Nebenfach) handelt, wäre ich für baldige Antworten sehr dankbar.

1. Feder
Eine Feder wird durch eine Masse von 1kg um 10cm gespannt und in eine ungedämpfte Schwingung versetzt
a) Berechne die Federkonstante: 98,1 N/m
b) (Schwingungsdauer berechnen)
c) Die Amplitude der Schwingung soll 10cm betragen. Berechnen Sie die maximale potentielle Energie der Schwingung.

c: Ist hier einfach die Spannenergie von (1/2 * D * x^2) gemeint? Oder müsste ich hier evtl. noch die (negative) Änderung der pot. Energie der Masse einbeziehen?


2. (Rück-)Stoß
Ein Gewehr (15kg) wird von einem Schützen (100kg) festgehalten und feuert ein Geschoss (15g) mit einer Geschwindigkeit von 3*10^4 cm/s ab. Berechnen Sie die Rückstoßgeschwindigkeit.

Meines Erachtens macht es keinen Sinn hier den Menschen mit zu betrachten - er wird vermutlich nicht beschleunigt sondern die Energie wird umgewandelt.
Daher m1 * v1 + m2 * v2 = m1 * u1 + m2 * u2
-> 0,3 m/s Rückstoß für das Gewehr
Oder soll nun das Gewehr den Menschen stoßen?
DerMaschbaustudent



Anmeldungsdatum: 20.09.2016
Beiträge: 123
Wohnort: Walapampa

Beitrag DerMaschbaustudent Verfasst am: 07. Sep 2017 16:11    Titel: Antworten mit Zitat

Für die 2 musst du auch den Menschen betrachten, da auch er sich mit in der bis dato unbewegten Teilmasse m_1=115kg befindet.
garril
Gast





Beitrag garril Verfasst am: 07. Sep 2017 17:23    Titel: Antworten mit Zitat

Was macht dich bei dieser Interpretation so sicher?
Da das Gewehr nicht an das menschliche Skelett angeschraubt ist, würde ich das ungern als "eins" behandeln...
Ist das nun Auslegungssache oder sicher so wie du sagst?...
DerMaschbaustudent



Anmeldungsdatum: 20.09.2016
Beiträge: 123
Wohnort: Walapampa

Beitrag DerMaschbaustudent Verfasst am: 07. Sep 2017 20:23    Titel: Antworten mit Zitat

Bei einem normalen Schuss liegt das Gewehr in der Schulter an, somit wird auch die nach hinten gerichtete Beschleuigung des Gewehres in die Schulter gegeben und somit auch in den Menschen.

(so zumindestens meine Überlegung)
autor237



Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 509

Beitrag autor237 Verfasst am: 07. Sep 2017 20:37    Titel: Antworten mit Zitat

@gerril

Zu Aufgabe 1 c:

Hier ist nur die Spannenergie gefragt.

Zu Aufgabe 2:

Du hast recht. Die Masse des Menschen mit einzubeziehen macht keinen Sinn.
Die Verbindung zwischen Mensch und Gewehr ist nicht starr und der Schütze nach dem Schuss sich nicht nur translatorisch fortbewegen wird sondern auch in Rotation versetzt wird, da das Gewehr nicht auf seinen Schwerpunkt einwirkt.
Es soll wohl eher gezeigt werden mit welcher Geschwindigkeit das Gewehr den Schützen treffen würde, wenn dieser die Schulterstütze nicht an die Schulter presst.

Es gilt der Impulserhaltungssatz. Dabei sind die Impulse des Geschosses und des Gewehrs vor dem Schuss gleich Null.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14852

Beitrag GvC Verfasst am: 07. Sep 2017 21:15    Titel: Antworten mit Zitat

autor237 hat Folgendes geschrieben:
Zu Aufgabe 1 c:

Hier ist nur die Spannenergie gefragt.


Nicht unbedingt. Das kommt ganz darauf an, an welcher Stelle Du das Potential zu Null definierst.
Garril
Gast





Beitrag Garril Verfasst am: 08. Sep 2017 15:01    Titel: Antworten mit Zitat

Schön, dass man das wirklich verschieden auslegen kann.
Ich werde in der Klausur rechnen wie ich es für richtig halte - im Nachhinein kann ich das dann auch begründen (das mit der Rotation des Schützen ist zB ein toller Punkt).

Vielen Dank soweit smile
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