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Nachricht |
erstie0000001
Gast
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 erstie0000001 Verfasst am: 18. Feb 2018 16:16 Titel: Kugel trifft auf Holzstück |
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Meine Frage:
Eine Kugel (m=15g) trifft auf ein Holzstück (M=3kg) was an einer schnur hängt und hebt ihn 10cm hoch. Wie schnell war die Kugel?
Meine Ideen:
Ich benötige für die aufgabe nur Epot und Ekin.
Meine Lösung sagt mir das ich zum schluss v=(M/m +1) wurzel(g*h)
wie kommt man auf diese Formel? |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 18. Feb 2018 17:32 Titel: |
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Ich unterstelle, dass die Kugel in dem Holzstück stecken bleibt.
Ermittle mit dem Impulserhaltungssatz die Geschwindigkeit v`der Masse (m_k +m_H) nach dem Aufprall.
Wende dann den Energieeerhaltungssatz an. |
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Sat1
Gast
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| Sat1 Verfasst am: 18. Feb 2018 19:11 Titel: Ballistisches Pendel |
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Lösung siehe ballistisches Pendel. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 19. Feb 2018 15:10 Titel: |
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| erstie0000001 hat Folgendes geschrieben: | | Meine Lösung sagt mir das ich zum schluss v=(M/m +1) wurzel(g*h) |
Wenn das wirklich die Musterlösung ist, dann ist sie falsch. Tatsächlich muss herauskommen
\cdot\sqrt{2\cdot g\cdot h}) |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 19. Feb 2018 19:43 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | erstie0000001 hat Folgendes geschrieben: | | Meine Lösung sagt mir das ich zum schluss v=(M/m +1) wurzel(g*h) |
Wenn das wirklich die Musterlösung ist, dann ist sie falsch. Tatsächlich muss herauskommen
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@GvC
Was bedeutet M und m?
Ich hätte geschrieben
\cdot\sqrt{2\cdot g\cdot h})
Gruss
Jörg |
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Karl1234321
Gast
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| Karl1234321 Verfasst am: 20. Feb 2018 19:46 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | erstie0000001 hat Folgendes geschrieben: | | Meine Lösung sagt mir das ich zum schluss v=(M/m +1) wurzel(g*h) |
Wenn das wirklich die Musterlösung ist, dann ist sie falsch. Tatsächlich muss herauskommen
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Hmmm,
Frage 1: wo kommt das "+1" in der Klammer her? Wenn ich Ekin und Epot gleichsetze kommt das bei mir nicht heraus.
Was ist hier falsch?
Frage 2, nicht so wichtig: wer sagt wieviel Energie das Hölzkügelchen dabei überträgt- welche Stossart liegt hier zugrunde?
Gruß
Karl |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 20. Feb 2018 19:56 Titel: |
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| Karl1234321 hat Folgendes geschrieben: | | GvC hat Folgendes geschrieben: | | erstie0000001 hat Folgendes geschrieben: | | Meine Lösung sagt mir das ich zum schluss v=(M/m +1) wurzel(g*h) |
Wenn das wirklich die Musterlösung ist, dann ist sie falsch. Tatsächlich muss herauskommen
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Hmmm,
Frage 1: wo kommt das "+1" in der Klammer her? Wenn ich Ekin und Epot gleichsetze kommt das bei mir nicht heraus.
Was ist hier falsch?
Frage 2, nicht so wichtig: wer sagt wieviel Energie das Hölzkügelchen dabei überträgt- welche Stossart liegt hier zugrunde?
Gruß
Karl |
\cdot v`)
\cdot v`^{2} = (m_k+m_h)\cdot g\cdot h)
Wenn Du das nach  auflöst, kommst Du mit geeignetem Ausklammern und Kürzen auf die Formel von GvC. |
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Karl1234321
Gast
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| Karl1234321 Verfasst am: 20. Feb 2018 20:23 Titel: |
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Danke Mathefix,
aber gehe ich recht in der Annahme, dass bei dieser, Deiner Berechnung zugrundeliegt, dass die Kugel quasi an dem Holzstückchen kleben bleibt.
Wenn ich davon ausgehe, dass die Kugel seine gesamte kinetische Energie
 abgibt, ergibt sich ja eher ein Bild wie ich oben geschrieben habe.
Kannst Du mir erklären warum man automatisch davon ausgeht, dass es sich um einen plastischen Stoss handelt? Ist das wegen der Definition "Holz"?
Gruß
Karl |
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Alpha Pepe
Gast
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| Alpha Pepe Verfasst am: 21. Feb 2018 03:25 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Was bedeutet M und m? |
LOL 3 mal darfst du raten  |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5864
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| Myon Verfasst am: 21. Feb 2018 09:06 Titel: |
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| Karl1234321 hat Folgendes geschrieben: | Wenn ich davon ausgehe, dass die Kugel seine gesamte kinetische Energie
abgibt... |
Die Kugel kann nicht ihre ganze kinetische Energie auf den Holzblock übertragen. Denn das würde bedingen:
-keine Energieverluste durch Reibung, Wärme etc, d.h. vollkommen elastischer Stoss und Erhaltung der kinetischen Energie
-die Kugel hat nach dem Aufprall Geschwindigkeit 0.
Beides zusammen geht nicht (Verletzung der Impulserhaltung). Aufgrund der viel höheren Masse des Holzblocks würde die Kugel bei einem elastischen Stoss mit fast gleichem Geschwindigkeitsbetrag zurückprallen. Der Energieübertrag wäre nur gleich
(mit  der reduzierten Masse, hier also praktisch die Masse der Kugel).
Ob die Kugel nun steckenbleibt oder nicht, ihre Geschwindigkeit wird verglichen mit vor dem Stoss gering sein, weshalb der Stoss sicher eher unelastisch ist.
PS: wenn oben geschrieben wurde, dass Ekin=Epot, so war mit Ekin die kinetische Energie des Holzblocks (allenfalls zusammen mit der Kugel) nach dem Aufprall gemeint, nicht die kinetische Energie der Kugel vor dem Aufprall. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 21. Feb 2018 12:59 Titel: |
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| Alpha Pepe hat Folgendes geschrieben: | | Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Was bedeutet M und m? |
LOL 3 mal darfst du raten |
Schön, wenn man über sich selbst lachen kann.
Das hier aber kein Ratespiel, sondern eine exakte Disziplin.
Im Zähler muss die Masse des Pendels, im Nenner die Masse der Kugel stehen. Die Bezeichnungen M und m sind ohne Legende nicht eindeutig.
Es könnte verstanden werden, dass M die grössere Masse ist.
M kann jedoch grösser, gleich oder kleiner als die Kugelmasse sein. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 23. Feb 2018 09:38 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Die Bezeichnungen M und m sind ohne Legende nicht eindeutig. |
Die "Legende" steht in der Aufgabenstellung:
| erstie0000001 hat Folgendes geschrieben: | | Eine Kugel (m=15g) trifft auf ein Holzstück (M=3kg) ... |
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