Energieübertrag Geschoss Stab

justAstudent · Anmeldungsdatum: 06.01.2019 Beiträge: 8

Meine Frage:
Liebe Community! Ich habe eine Aufgabe vor mir, wo ich nicht weiterkomme. Die Aufgabe lautet: Ein dünner Stab mit der Masse 4m ist an einem Ende drehbar gelagert. Ein Geschoss mit der Masse m Geschwindigkeit v1 trifft den Stab im Punkt P, welcher sich bei l/2 befindet, und tritt am anderen Ende mit v1/3 wieder aus. Wie groß muss v1 sein, dass der Stab eine volle Umdrehung durchführt?

Meine Ideen:
Meine Idee wäre einmal eine Drehimpulserhaltung aufzustellen:

L1 = L2
m*v1*l/2 = m*v1/3*l/2 + L_Stab
L_Stab = I_Stab * Omega = 4/3*m*l^2

So könnte ich Omega in Abhängigkeit von v1 schreiben und das dann in die Gleichung E_rot = 1/2*I*w^2 einsetzen .. aber woher weiß ich wie viel Rotationsenergie benötigt wird? Die Rotationsarbeit berechne ich ja durch das Integrad vom Drehmoment d-phi, allerdings kenne ich das Drehmoment, welches das Geschoss auf den Stab ausübt ja nicht?

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5908

justAstudent · Anmeldungsdatum: 06.01.2019 Beiträge: 8

Das klingt logisch, danke ! Wenn man E-Pot mit E-rot gleichsetzt, kommt man ja auf das Omega.