| Autor |
Nachricht |
tekker12
Gast
|
 tekker12 Verfasst am: 13. Feb 2019 21:28 Titel: Unelastischer Stoß mit dämpfender Unterlage |
 |
|
Meine Frage:
Hallo liebes physikerboard!
Ich zerbreche gerade an einer Physikaufgabe... Ich weiß, dass ich diese aufgabe einmal gelöst hatte, aber ich kann mich einfach nicht mehr erinnern wie...
Nun zu meiner Aufgabe:
Ein unelastischer prozess -
Man hat einen hammer mit einem unbekannten gewicht der mit einer unbekannten geschwindigkeit auf ein metallstück raufhaut. Zu 95% wird dieses verformt. Der Amboss wiegt 95kg. Welche masse besitzt der hammer? Das Fundament ist dämpfend.
Meine Ideen:
Ich hatte daran gedacht, dass die 95% der inneren energie entsprechen. außerdem hatte ich gedacht dass v2= 0m/s, was dazu führt dass v´=0 m/s ist... Aber wenn ich das in meine formeln einsetze kommt nur quatsch raus... |
|
 |
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 13. Feb 2019 22:23 Titel: |
|
|
| tekker12 hat Folgendes geschrieben: | | Man hat einen hammer mit einem unbekannten gewicht der mit einer unbekannten geschwindigkeit auf ein metallstück raufhaut. Zu 95% wird dieses verformt. |
Eine ziemlich kuriose Formulierung. Ist das der Originaltext der Aufgabe? Wie lautet der wirklich?
Ich nehme mal an, dass 95% der kinetischen Energie des Hammers beim Aufprall in Verformungs- und Wärmeenergie umgewandelt wird.
Dann liefert der Impulserhaltungssatz die gemeinsame Geschwindigkeit von Hammer und Amboss nach dem Stoß in Abhängigkeit von Hammermasse und -geschwindigkeit unmittelbar vor dem Stoß. Diese beiden Größen sind auch die einzigen Unbekannten in der Energiebilanzgleichung, aus der sich dann die Anfangsgeschwindigkeit des Hammers herauskürzt, so dass die Hammermasse als einzige Unbekannte übrig bleibt. Nach der gesuchten Hammermasse kann dann aufgelöst werden. |
|
|
tekker12
Gast
|
| tekker12 Verfasst am: 14. Feb 2019 15:55 Titel: Originaltext |
|
|
Schmieden kann idealerweise als unelastischer
Prozess betrachtet werden. Welche Masse muss der Hammer haben,
wenn auf einem 95 kg schweren, auf einem dämpfenden Fundament
gelagerten, Amboss 95 Prozent der Energie des Hammers zur plastischen
Verformung eines Werkstücks (Masse vernachlässigbar) führen soll? |
|
|
tekker12
Gast
|
| tekker12 Verfasst am: 14. Feb 2019 16:55 Titel: Wie komme ich auf das kürzen |
|
|
| GvC hat Folgendes geschrieben: | | tekker12 hat Folgendes geschrieben: | | Man hat einen hammer mit einem unbekannten gewicht der mit einer unbekannten geschwindigkeit auf ein metallstück raufhaut. Zu 95% wird dieses verformt. |
Eine ziemlich kuriose Formulierung. Ist das der Originaltext der Aufgabe? Wie lautet der wirklich?
Ich nehme mal an, dass 95% der kinetischen Energie des Hammers beim Aufprall in Verformungs- und Wärmeenergie umgewandelt wird.
Dann liefert der Impulserhaltungssatz die gemeinsame Geschwindigkeit von Hammer und Amboss nach dem Stoß in Abhängigkeit von Hammermasse und -geschwindigkeit unmittelbar vor dem Stoß. Diese beiden Größen sind auch die einzigen Unbekannten in der Energiebilanzgleichung, aus der sich dann die Anfangsgeschwindigkeit des Hammers herauskürzt, so dass die Hammermasse als einzige Unbekannte übrig bleibt. Nach der gesuchten Hammermasse kann dann aufgelöst werden. |
Wie komme ich auf den Term den ich dann kürzen kann? Ich stehe total auf dem schlauch...  |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 14. Feb 2019 21:11 Titel: |
|
|
| tekker12 hat Folgendes geschrieben: | | ... wenn auf einem 95 kg schweren, auf einem dämpfenden Fundament gelagerten, Amboss 95 Prozent der Energie des Hammers zur plastischen Verformung eines Werkstücks (Masse vernachlässigbar) führen soll? |
Erkennst Du wenigstens, dass das ganz was Anderes ist als der Schrott, den Du vorher geschrieben hast?
| tekker12 hat Folgendes geschrieben: | | Wie komme ich auf den Term den ich dann kürzen kann? Ich stehe total auf dem schlauch... grübelnd |
Schreib doch erstmal den Impulserhaltungssatz hin und löse ihn nach v2 oder v' oder u oder wie immer Du die gemeinsame Geschwindigkeit von Hammer und Amboss unmittelbar nach dem Stoß nennen willst auf. |
|
|
tekker12
Gast
|
| tekker12 Verfasst am: 17. Feb 2019 14:15 Titel: Lösungsweg? |
|
|
Vielen dank für die Antworten! Habe die tage jetzt dran gesessen und bin darauf gekommen... schaut das so gut aus?
Habe Gleichung
I m1^2 *v1^2 = (m1+m2)*v^2
II m1*v1^2 = (m1+m2)*v^2 + 5
I:II geteilt und für m1 = 5 raus
Ist das richtig so? |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 17. Feb 2019 15:33 Titel: |
|
|
| tekker12 hat Folgendes geschrieben: | Habe Gleichung
I m1^2 *v1^2 = (m1+m2)*v^2
II m1*v1^2 = (m1+m2)*v^2 + 5
I:II geteilt und für m1 = 5 raus
Ist das richtig so? |
Nein. Da fehlt für m1 zumindest die Einheit. Der Zahlenwert ist auch nur zufällig richtig. Wie Du durch Division der beiden Gleichungen auf den Zahlenwert 5 kommst, ist überhaupt nicht nachvollziehbar und mathematisch auch nicht möglich. Ganz abgesehen davon, dass die Gleichung II auch dimensionsmäßig gar nicht stimmt.
Wo ist der Impulserhaltungssatz, den Du auf alle Fälle benötigst? Wo hast Du die 95% Verformungsenergie berücksichtigt?
Ich schlage vor, Du fängst nochmal ganz von vorne an, und zwar mit dem Impulserhaltungssatz. |
|
|
tekker12
Gast
|
| tekker12 Verfasst am: 18. Feb 2019 10:43 Titel: impulserhaltungssatz |
|
|
Der Impulserhaltungssatz wird in diesem Falle doch so angewandt:
H=Hammer; A=Amboss.
Da die Geschwindigkeit des Werkstückes und des Fundamentes vor und nachher 0 sind kann man die doch gleich raus lassen?
Genauso mit dem Amboss p vorher.
Daraus folgt dann doch:
I mH*vH= mH*v+mA*v
Ist das korrekt? |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 18. Feb 2019 15:21 Titel: |
|
|
| Zitat: | I mH*vH= mH*v+mA*v
Ist das korrekt? |
Falls Du mit v die Geschwindigkeit von Hammer und Amboss unmittelbar nach dem Stoß meinst, stimmt das.
Löse nach v auf und setze das dann in die Energiebilanzgleichung ein. |
|
|
tekker12
Gast
|
| tekker12 Verfasst am: 18. Feb 2019 15:34 Titel: gleichung |
|
|
Meinst du mit der Energiebilanzgleichung den Energieerhaltungssatz?
Wäre das so richtig?
II mH*vH = mH*(mH*vH/(mH+mA))^2 + mA*(mH*vH/(mH+mA))^2
Aber wie binde ich die 95% plastische Verformung mit ein? |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 18. Feb 2019 15:42 Titel: |
|
|
| tekker12 hat Folgendes geschrieben: | | Meinst du mit der Energiebilanzgleichung den Energieerhaltungssatz? |
Ja.
| tekker12 hat Folgendes geschrieben: | Wäre das so richtig?
II mH*vH = mH*(mH*vH/(mH+mA))^2 + mA*(mH*vH/(mH+mA))^2
|
Nein. Die beiden Seiten der Gleichung stimmen dimensionsmäßig nicht überein. Und das ist auch nicht der Energieerhaltungssatz.
| tekker12 hat Folgendes geschrieben: | | Aber wie binde ich die 95% plastische Verformung mit ein? |
Indem Du die 95% der Anfangsenergie im Energieerhaltungssatz berücksichtigst:
Die kinetische Energie des Hammers wird in kinetische Energie von Hammer und Amboss und Verformungsenergie umgewandelt. Bei Dir fehlt die Verformungsenergie auf der rechten Seite der Gleichung. |
|
|
tekker12
Gast
|
| tekker12 Verfasst am: 18. Feb 2019 19:04 Titel: EES |
|
|
Der EES dazu sollte dann doch lauten:
Ekin,vor=Ekin,nach
II 1/2 * mH * vH^2 = 1/2 * (mH+mA) * v^2 + (1-0,95)
Dann hier für v Gleichung I einsetzen nach vH umformen und dann hier einsetzen?
W= 1/2 * (mH*mA/(mH+MA)) * (vH-vA)^2
W wäre ja in unserem Fall 1-0.95= 1/20 ?
Ist das richtig gedacht? |
|
|
GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
|
| GvC Verfasst am: 18. Feb 2019 23:19 Titel: |
|
|
| tekker12 hat Folgendes geschrieben: | Der EES dazu sollte dann doch lauten:
Ekin,vor=Ekin,nach |
Nein. Wie bereits gesagt, muss gelten
mit
| tekker12 hat Folgendes geschrieben: | | II 1/2 * mH * vH^2 = 1/2 * (mH+mA) * v^2 + (1-0,95) |
Was soll das denn sein? Auf der rechten Seite der Gleichung addierst Du eine Energie mit einem Zahlenwert. Das geht nicht. |
|
|
|
Registrieren
Login
FAQ
Suchen
