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Altvater
Anmeldungsdatum: 13.12.2018
Beiträge: 1
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 Altvater Verfasst am: 13. Dez 2018 20:45 Titel: Sandsack an zwei Gummibändern |
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Meine Frage:
In der Vorlesung wurde mit einer Pistole auf ein Fadenpendel geschossen.Nun wird jedoch daneben geschossenund das Projektil ( Masse m, Geschwindigkeit vo ) trifft einen kleinen Sandsack ( M = 5 kg ), welcher an zwei Gummibändern ( je Federkonstante D = 50 Nm, ausgangslänge lo = 30 cm ) aufgehängt ist.
a) Man zeige die maximale Auslenkung x des Sandsacks.
Meine Ideen:
Wollte meiner Tochter helfen da meine Physikkenntnisse aber schon über vierzig Jahre zurück liegen könnte ich hilfe gebrauchen |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 14. Dez 2018 09:57 Titel: |
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Verständnisfragen:
1. Ist mit l_0 die unbelastete Länge eines Gummibands vor Anbringung des Sandsacks gemeint?
2. Was ist mit Auslenkung "x" gemeint?
3. Wie sind die Gummibänder angeordnet ? Bitte Skizze. |
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Raipull
Anmeldungsdatum: 13.12.2018
Beiträge: 56
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Raipull
Anmeldungsdatum: 13.12.2018
Beiträge: 56
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| Raipull Verfasst am: 14. Dez 2018 19:51 Titel: |
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Hoffentlich erkennst du was |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 15. Dez 2018 10:31 Titel: |
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| Raipull hat Folgendes geschrieben: | | Hoffentlich erkennst du was |
Alles klar.
Herleitung ist nicht schwierig.
Anwendung von
1. Pythagoras
2. Spannarbeit
3. Impulssatz
4. Kin Energie
führt zur Lösung.
lieferei ich gleich nach meinem Einkauf. |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5913
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| Myon Verfasst am: 15. Dez 2018 11:30 Titel: |
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Unschön an der Aufgabe ist allerdings, dass der Ausdruck für x nur richtig ist, wenn die Gummibänder in der Ausgangslage völlig entspannt sind. Das ist ja nicht gut möglich, wenn der Sandsack eine Masse von M=5kg hat. Man müsste annehmen, dass der Sack reibungsfrei auf einer horizontalen Ebene gleitet o.ä. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
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| Mathefix Verfasst am: 15. Dez 2018 12:01 Titel: |
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| Myon hat Folgendes geschrieben: | | Unschön an der Aufgabe ist allerdings, dass der Ausdruck für x nur richtig ist, wenn die Gummibänder in der Ausgangslage völlig entspannt sind. Das ist ja nicht gut möglich, wenn der Sandsack eine Masse von M=5kg hat. Man müsste annehmen, dass der Sack reibungsfrei auf einer horizontalen Ebene gleitet o.ä. |
@Myon
Du hast völlig recht. Ich gehe davon aus, dass es sich, wie aus der Skizze hervorgeht, um Zugfeden handelt.
Richtig interessant ist die Aufgabe, wenn die Masse frei an einem Gummiband hängt.
Zuletzt bearbeitet von Mathefix am 15. Dez 2018 12:36, insgesamt einmal bearbeitet |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 15. Dez 2018 12:28 Titel: |
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1. Pythagoras
^{2} )
^{2}-l_0^{2}} )
2. Spannarbeit
^{2} - l_0^{2} } )
3. Inpulssatz
\cdot v')
4. Kinetische Energie
\cdot v'^{2} )
^{2} }{2\cdot (M+ m)} )
5. Energieerhaltungssatz
} })^{2} - l_0^{2} } ) |
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Raipull
Anmeldungsdatum: 13.12.2018
Beiträge: 56
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| Raipull Verfasst am: 15. Dez 2018 15:04 Titel: |
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erst mal herzlichen dank an euch. werde jetzt erst mal alles schritt für schritt nachvollziehen damit ich es auch richtig erklären kann. super danke |
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Raipull
Anmeldungsdatum: 13.12.2018
Beiträge: 56
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| Raipull Verfasst am: 16. Dez 2018 16:03 Titel: |
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sind schon am Pythagoras gescheitert, da Delta lo und x ja nicht gegeben sind |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 16. Dez 2018 19:27 Titel: |
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| Raipull hat Folgendes geschrieben: | | sind schon am Pythagoras gescheitert, da Delta lo und x ja nicht gegeben sind |
Wieso denn?
Skizziere qualitativ ein rechtwinkliges Dreieck mit den Katheten l_0 und Auslenkung x, sowie der Hypothenuse l_0 + Delta l.
Dieses Dreieck zeigt die Feder im ausgelenkten Zustand; sie hat sich um Delta l_o gedehnt.
Dann müsste der Pythagoras eigentlich klar sein.
l_o ist gegeben. Delta l wird über die Spannarbeit ermittelt. Dise wiederum ist gleich der kinetischen Energie der Masse M des Sandsacks plus der Masse m des Projektils. Die Geschwindigkeit v_0 des Projektils ist gegeben.
Folge einfach systematisch meinem Lösungsgang.
Noch Fragen? |
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Raipull
Anmeldungsdatum: 13.12.2018
Beiträge: 56
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| Raipull Verfasst am: 16. Dez 2018 22:06 Titel: |
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Wenn man Delta l nur in der Spannarbeit herausfindet, dann brauch man da doch auch EFedern und das ist auch nicht gegeben. Wir verstehen auch nicht wo du Werte für die Masse und Geschwindigkeit v0 vom Projektil hernimmst. Was sind denn da die Werte? |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 16. Dez 2018 22:29 Titel: |
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| Raipull hat Folgendes geschrieben: | | Wenn man Delta l nur in der Spannarbeit herausfindet, dann brauch man da doch auch EFedern und das ist auch nicht gegeben. Wir verstehen auch nicht wo du Werte für die Masse und Geschwindigkeit v0 vom Projektil hernimmst. Was sind denn da die Werte? |
Wozu brauchst Du Zahlenwerte? Die Aufgabenstellung verlangt von Dir die Lösung mit allgemeinen Größen. Mathefix hat es Dir doch Schritt für Schritt vorgemacht. |
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Raipull
Anmeldungsdatum: 13.12.2018
Beiträge: 56
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| Raipull Verfasst am: 16. Dez 2018 23:12 Titel: |
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ich bin davon ausgegangen, dass ich die maximale Ausdehnung auch ausrechnen muss. Im zweiten Teil der aufgabe steht sogar berechne die Auslenkung der ermittelten Werte des abgefeuerten Projektils und welchen Wert hat die beim Aufprall freigesetzte Energie Delta Q |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 17. Dez 2018 10:10 Titel: |
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| Raipull hat Folgendes geschrieben: | | ich bin davon ausgegangen, dass ich die maximale Ausdehnung auch ausrechnen muss. Im zweiten Teil der aufgabe steht sogar berechne die Auslenkung der ermittelten Werte des abgefeuerten Projektils und welchen Wert hat die beim Aufprall freigesetzte Energie Delta Q |
Alle zur Lösung erforderlichen Angaben sind in der Aufgabenstellung vorhanden. Um konkrete Zahlenwerte zu erhalten, musst Du sie nur in die hergeleitete Formel einsetzen.
Allerdings kann man die Aufgabe ohne elementare Grundkenntnisse in Mathematik und Physik (Pythagoras, Energie, Impuls ...) nicht lösen.
Deine Fragen lassen verrmuten, dass diesbezüglich noch "viel Luft nach oben" ist.
Insofern werde ich meinerseits das Thema nicht weiterverfolgen. |
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Raipull
Anmeldungsdatum: 13.12.2018
Beiträge: 56
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| Raipull Verfasst am: 17. Dez 2018 10:49 Titel: |
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Okay, danke. Wer zu dumm ist braucht auch keine Hilfe, habe verstanden. |
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Raipull
Anmeldungsdatum: 13.12.2018
Beiträge: 56
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| Raipull Verfasst am: 17. Dez 2018 13:17 Titel: |
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könnt ja mal bei den Verantwortlichen dieser Seite mal vorschlagen, dass sie nicht jeden Dummkopf auf diese Seite lassen sollen. Dann seid ihr wenigstens unter euch. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 17. Dez 2018 16:50 Titel: |
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| Raipull hat Folgendes geschrieben: | | Okay, danke. Wer zu dumm ist braucht auch keine Hilfe, habe verstanden. |
Du brauchst hier nicht die beleidigte Leberwurst zu spielen. Nichtwissen ist nicht mit Dummheit gleichzusetzen- hat auch niemand gemacht.
Ich habe die Endformel in homöopathischen Dosen hergeleitet.
Ich habe ausschliesslich physikalische Grundformeln benutzt.
Ich habe Dir eine Prinzipskizze empfohlen, um den Grundansatz mittels Pythagoras verständlich zu machen.
Was hätte ich darüberhinaus tun sollen?
Alles aus dem Urschleim herleiten? Dann wird aus jeder Aufgabe ein riesiger Aufrisss.
Zur Verdeutlichung die Herleitung der Spannenergie bzw. arbeit.
Arbeit = Kraft x Weg
Bei einer Feder ist die aufzuwendende Kraft proportional zum Federweg. Dier Proportionalitätsfaktor ist die Federkonstante D.
Zeichne ein Koordinatensystem. Die x-Achse sei Delta l und die y-Achse F.
F ist eine Gerade: F = D x Delta l
Unter dieser Geraden bildet F bis Delta l ist ein rechtwinkliges Dreieck. Die Fläche dieses Dreiecks stellt die Spannarbeit dar.
Fläche eines Dreiecks:
A = 1/2 x Grundlinie x Höne
(Man könnte jetzt wiederum die Frage stellen, warum das so ist)
Also ist
Damit habe ich die Formel für die Spannarbeit, die ich benutzt habe, in Mikroschritten hergeleitet.
Mathematisch kompakt ist die Herleitung
Das meine ich mit elementarem physikalischem und mathematischem Grundwissen.
Wenn das nicht hinreichend vorhanden ist, kann man Aufgaben wie z.Bsp. die gestellte nicht lösen bzw. den Lösungsweg nicht verstehen . |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 17. Dez 2018 18:05 Titel: |
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| Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Alle zur Lösung erforderlichen Angaben sind in der Aufgabenstellung vorhanden. |
Na ja, es fehlen die Projektilmasse und -geschwindigkeit, wie Raipull schon an anderer Stelle angemerkt hat. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5880
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 17. Dez 2018 18:17 Titel: |
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| GvC hat Folgendes geschrieben: | | Mathefix hat Folgendes geschrieben: | | Alle zur Lösung erforderlichen Angaben sind in der Aufgabenstellung vorhanden. |
Na ja, es fehlen die Projektilmasse und -geschwindigkeit, wie Raipull schon an anderer Stelle angemerkt hat. |
In Aufgabenteil a) soll die allgemeine Lösung entwickelt werden. Dazu sind alle notwendigen Angaben vorhanden.
Aufgabenteil b) ist nicht vollständig lesbar. Vllt. sind dort die Zahlenwerte zu v_0 und m aufgeführt.
Wie dem auch sei, die Zeit ist weiter als das Thema. |
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Raipull
Anmeldungsdatum: 13.12.2018
Beiträge: 56
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| Raipull Verfasst am: 17. Dez 2018 22:34 Titel: |
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Danke für eure Mühe |
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