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Block rutscht auf Kugel
 
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Naike



Anmeldungsdatum: 14.08.2018
Beiträge: 111

Beitrag Naike Verfasst am: 20. Mai 2020 12:38    Titel: Block rutscht auf Kugel Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,
Kann mir bitte jemand helfen diese Aufgabe zu lösen?


Meine Ideen:
Ich konnte a) berechnen aber komme danach nicht weiter.
Ich brauche die Formel für b), c) und d)

Liebe Grüße



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Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 20. Mai 2020 13:20    Titel: Antworten mit Zitat

Zu a)
Das ist zwar umständlich gerechnet, das Ergebnis ist aber prinzipiell richtig. Es lässt sich jedoch noch deutlich vereinfachen. Einfacher wäre die Anwendung des Energieerhaltungssatzes gewesen.
Naike



Anmeldungsdatum: 14.08.2018
Beiträge: 111

Beitrag Naike Verfasst am: 20. Mai 2020 14:44    Titel: Antworten mit Zitat

Unnötiges Vollzitat gelöscht. Steffen

vielen Dank,
wie rechne ich jetzt die anderen aufgaben?
Können sie mir bitte helfen?

Gruß
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 20. Mai 2020 15:29    Titel: Antworten mit Zitat

Du solltest das Ergebnis aus a) unbedingt noch vereinfachen.

Zu b)
Die Kugel beginnt ihre Bewegung gleichzeitig mit dem Block. Sie hat also bis zum Stoß die waagrechte Strecke



zurückgelegt. Der Block beginnt seine Bewegung auf der Horizontalen um t1 später. Dabei ist t1 die Zeit, die der Block auf der schiefen Ebene von oben nach unten benötigt.



Gleichsetzen und nach tges auflösen. Wie Du siehst, benötigst Du zur endgültigen Lösung die Zeit t1. Die musst Du jetzt also berechnen. Wie groß ist sie? Und wie groß ist deshalb tges?
Naike



Anmeldungsdatum: 14.08.2018
Beiträge: 111

Beitrag Naike Verfasst am: 20. Mai 2020 16:17    Titel: Antworten mit Zitat

Unnötiges Vollzitat gelöscht. Steffen

t_1 habe ich doch oben berechnet?

Gruß
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 20. Mai 2020 16:25    Titel: Antworten mit Zitat

Naike hat Folgendes geschrieben:
t_1 habe ich doch oben berechnet?


Ach so, ja. Das solltest Du aber ebenfalls noch deutlich vereinfachen.

Wie groß ist also tges?
Naike



Anmeldungsdatum: 14.08.2018
Beiträge: 111

Beitrag Naike Verfasst am: 20. Mai 2020 16:54    Titel: Antworten mit Zitat

Unnötiges Vollzitat gelöscht. Steffen

Hallo,

v2*t_ges = v1*(t_ges-t1) diese Gleichung habe ich nach t_ges umgeformt!
ich habe t_ges = 2V_2 = 2*0,5*V1=
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 20. Mai 2020 17:02    Titel: Antworten mit Zitat

Naike hat Folgendes geschrieben:
...
ich habe t_ges = 2V_2 = 2*0,5*V1=


Das kann doch nicht sein. Zeit = Geschwindigkeit?
Naike



Anmeldungsdatum: 14.08.2018
Beiträge: 111

Beitrag Naike Verfasst am: 20. Mai 2020 17:15    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Du solltest das Ergebnis aus a) unbedingt noch vereinfachen.

Zu b)
Die Kugel beginnt ihre Bewegung gleichzeitig mit dem Block. Sie hat also bis zum Stoß die waagrechte Strecke



zurückgelegt. Der Block beginnt seine Bewegung auf der Horizontalen um t1 später. Dabei ist t1 die Zeit, die der Block auf der schiefen Ebene von oben nach unten benötigt.


t_ges=?

Gruß

Gleichsetzen und nach tges auflösen. Wie Du siehst, benötigst Du zur endgültigen Lösung die Zeit t1. Die musst Du jetzt also berechnen. Wie groß ist sie? Und wie groß ist deshalb tges?


meinst du ich soll diese 2 Gleichungen gleichsetzen und nach t_ges umformen?
also

=

ich habe nochmal berechnet und habe jetzt :

t_ges= 2*
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 20. Mai 2020 17:48    Titel: Antworten mit Zitat

Naike hat Folgendes geschrieben:
...
ich habe nochmal berechnet und habe jetzt :

t_ges= 2*


Nee, das stimmt nicht. Durch das Gleichsetzen der von beiden Körpern in der Ebene zurückgelegten Strecken, erhältst Du tges=2*t1. Jetzt musst Du nur die bereits richtig ausgerechnete Zeit t1 richtig vereinfachen. Du bist mit den mehrfachen Doppelbrüchen durcheinander gekommen.
Naike



Anmeldungsdatum: 14.08.2018
Beiträge: 111

Beitrag Naike Verfasst am: 20. Mai 2020 18:24    Titel: Antworten mit Zitat

Unnötiges Vollzitat gelöscht. Steffen

Kannst du mal bitte die gleichung für t_ges aufschreiben?
ich habe: (tv1-tv2)/v2

Gruß
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 20. Mai 2020 19:31    Titel: Antworten mit Zitat

Naike hat Folgendes geschrieben:
Kannst du mal bitte die gleichung für t_ges aufschreiben?


Ja, kann ich.

Naike hat Folgendes geschrieben:
ich habe: (tv1-tv2)/v2


Das ist keine Gleichung, sondern irgendein Ausdruck. Wie Du auf den gekommen bist und was er ausdrücken soll, verschweigst Du.

Also noch einmal:


und


Gleichsetzen:



Rechte Seite der Gleichung ausmultiplizieren:



Auf beiden Seiten der Gleichung v1*tges subtrahieren:



Auf der linken Gleichungsseite tges ausklammern:



Ganze Gleichung durch den Koeffizienten von tges dividieren:



Laut Aufgabenstellung ist v1=2*v2, einsetzen:



Zähler und Nenner durch -v2 dividieren (=kürzen):

Naike



Anmeldungsdatum: 14.08.2018
Beiträge: 111

Beitrag Naike Verfasst am: 20. Mai 2020 20:05    Titel: Antworten mit Zitat

Unnötiges Vollzitat gelöscht. Steffen

oh man jetzt weis ich wo mein fehler war... ich habe in der 3. Zeile vergessen die klammer aufzulösen und habe einfach sinnlos linke seite mit v1 dividiert....
jetzt gecheckt. danke
Gruß



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Bei der Aufgabe c) muss ich diese Formel anwenden oder?
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GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 20. Mai 2020 20:41    Titel: Antworten mit Zitat

v1' kann nicht stimmen, denn wenn Du die gegebenen Werte einsetzt, kommt v1'=v1 heraus. Das kann nicht sein. Und wenn v1' nicht stimmt, stimmt v2' vermutlich auch nicht. Im Übrigen sollten im Ergebnis nur die gegebenen Größen vorkommen. Also setze alles ein, was gegeben ist, dann lässt sich das auch besser vergleichen.

Außerdem: Solange Du Deine Rechnung nicht vorführst, lässt sich nicht erkennen, wo Du welche(n) Fehler gemacht hast.

EDIT: Oh sorry, da hab ich mich vertan. Siehe meinen nächsten Beitrag
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 20. Mai 2020 20:58    Titel: Antworten mit Zitat

Korrektur:
Nach deiner Rechnung kommt v1'=0,2*v1=0,2*sqrt(2*g*h1) raus. Ist aber trotzdem falsch. Vermutlich hast Du einen Fehler mit der Stoßzahl gemacht.

Also führe Deine Rechnung mal vor. Vielleicht liegst Du ja auch richtig, und ich habe mich verrechnet.
Naike



Anmeldungsdatum: 14.08.2018
Beiträge: 111

Beitrag Naike Verfasst am: 20. Mai 2020 23:43    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Korrektur:
Nach deiner Rechnung kommt v1'=0,2*v1=0,2*sqrt(2*g*h1) raus. Ist aber trotzdem falsch. Vermutlich hast Du einen Fehler mit der Stoßzahl gemacht.

Also führe Deine Rechnung mal vor. Vielleicht liegst Du ja auch richtig, und ich habe mich verrechnet.


hier ist meine rechnung:



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Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 21. Mai 2020 14:22    Titel: Antworten mit Zitat

Da hast Du mich wohl falsch verstanden. Ich wollte nicht wissen, wie Du v1' und v2' auf der Grundlage vorhandender Bestimmungsgleichungen ausgerechnet hast, sondern wie Du auf die Bestimmungsgleichungen überhaupt gekommen bist. Denn dass da irgendwas nicht stimmte, sieht man daran, dass Du jetzt ganz andere Bestimmungsgleichungen verwendet hast als in Deiner ersten Rechnung. Die neuen Gleichungen scheinen auch richtig zu sein, denn das Ergebnis für v1' ist prinzipiell richtig, wenn Du auch einen Faktor 2 unter der Wurzel vergessen hast. Das Ergebnis für v2' ist allerdings nicht richtig. Das mag daran liegen, dass Deine Rechnung sehr unübersichtlich und deshalb auch für Dich selber schwer nachvollziehbar ist. Ich hätte das ja so gemacht:

Definition der Stoßzahl:



Gegebene Werte (e=(1/2) und v2=(1/2)*v1) einsetzen:



Daraus folgt

Gleichung 1

Impulserhaltungssatz:



Gegebene Werte einsetzen:



Ganze Gleichung durch mB dividieren (kürzen):



Gleichung 2

Du hast jetzt zwei einfache Gleichungen mit den beiden Unbekannten v1' und v2', die Du leicht lösen kannst, indem Du die erste Gleichung von der zweiten Gleichung subtrahierst und das Ergebnis in die erste oder zweite Gleichung einsetzt oder irgendeine andere Methode anwendest. Jedenfalls wirst Du als Ergebnis erhalten


und


Jetzt kannst Du das Ergebnis für v1 aus Aufgabenteil a) einsetzen und erhältst


und
Naike



Anmeldungsdatum: 14.08.2018
Beiträge: 111

Beitrag Naike Verfasst am: 21. Mai 2020 15:14    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Da hast Du mich wohl falsch verstanden. Ich wollte nicht wissen, wie Du v1' und v2' auf der Grundlage vorhandender Bestimmungsgleichungen ausgerechnet hast, sondern wie Du auf die Bestimmungsgleichungen überhaupt gekommen bist. Denn dass da irgendwas nicht stimmte, sieht man daran, dass Du jetzt ganz andere Bestimmungsgleichungen verwendet hast als in Deiner ersten Rechnung. Die neuen Gleichungen scheinen auch richtig zu sein, denn das Ergebnis für v1' ist prinzipiell richtig, wenn Du auch einen Faktor 2 unter der Wurzel vergessen hast. Das Ergebnis für v2' ist allerdings nicht richtig. Das mag daran liegen, dass Deine Rechnung sehr unübersichtlich und deshalb auch für Dich selber schwer nachvollziehbar ist. Ich hätte das ja so gemacht:

Definition der Stoßzahl:



Gegebene Werte (e=(1/2) und v2=(1/2)*v1) einsetzen:



Daraus folgt

Gleichung 1

Impulserhaltungssatz:



Gegebene Werte einsetzen:



Ganze Gleichung durch mB dividieren (kürzen):



Gleichung 2

Du hast jetzt zwei einfache Gleichungen mit den beiden Unbekannten v1' und v2', die Du leicht lösen kannst, indem Du die erste Gleichung von der zweiten Gleichung subtrahierst und das Ergebnis in die erste oder zweite Gleichung einsetzt oder irgendeine andere Methode anwendest. Jedenfalls wirst Du als Ergebnis erhalten


und


Jetzt kannst Du das Ergebnis für v1 aus Aufgabenteil a) einsetzen und erhältst


und


Sie haben völlig Recht, ich habe Rechenfehler in meiner Rechnung gehabt.
ich hatte vergessen dass ich einen teilelastischen Stoß habe, ist mir später eingefallen... ich habe meine Rechnung korigiert. vielen dank.
Ist teil d) theorie oder auch rechenAufgabe?
V1<V2 ist das ne theorie Frage?

Gruß
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 21. Mai 2020 18:28    Titel: Antworten mit Zitat

Naike hat Folgendes geschrieben:
Ist teil d) theorie oder auch rechenAufgabe?


Was meinst Du damit? Das sind doch alles Rechenaufgaben unter Voraussetzungen, die in der Praxis nicht existieren (wie z.B. Reibungsfreiheit), sondern nur in der Theorie.

Naike hat Folgendes geschrieben:
V1<V2 ist das ne theorie Frage?


Und was meinst Du hiermit? v1 hast Du in Teil a) berechnet, und v2 ist laut Aufgabenstellung v1/2, also kleiner als v1. Deshalb erschließt sich mir der Sinn Deiner Frage nicht.
Naike



Anmeldungsdatum: 14.08.2018
Beiträge: 111

Beitrag Naike Verfasst am: 21. Mai 2020 18:49    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Naike hat Folgendes geschrieben:
Ist teil d) theorie oder auch rechenAufgabe?


Was meinst Du damit? Das sind doch alles Rechenaufgaben unter Voraussetzungen, die in der Praxis nicht existieren (wie z.B. Reibungsfreiheit), sondern nur in der Theorie.

Naike hat Folgendes geschrieben:
V1<V2 ist das ne theorie Frage?


Und was meinst Du hiermit? v1 hast Du in Teil a) berechnet, und v2 ist laut Aufgabenstellung v1/2, also kleiner als v1. Deshalb erschließt sich mir der Sinn Deiner Frage nicht.


Hallo GvC,
ich meinte ich selbst und nicht in meinem Beitrag. also die korrigierte Losungen habe ich nicht hochgeladen oder in meinem Beitrag geändert...

Wie stelle ich die Formel so auf dass ich d) berechnen kann. Schreibe mir bitte die Formel auf die ich benötige...

Vielen Dank, Gruß
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 21. Mai 2020 20:51    Titel: Antworten mit Zitat

Naike hat Folgendes geschrieben:
ich meinte ich selbst und nicht in meinem Beitrag. also die korrigierte Losungen habe ich nicht hochgeladen oder in meinem Beitrag geändert...


Trotzdem verstehe ich Deine Frage nach v1 < v2 nicht.

Naike hat Folgendes geschrieben:
V1<V2 ist das ne theorie Frage?


in Deinem Beitrag von 15.14 Uhr.

Vielleicht meinst Du aber auch v1' < v2'. Das ist natürlich richtig. Beim teilelastischen Stoß wird der Block abgebremst und die Kugel beschleunigt. Dabei bleibt der hintere Stoßpartner hinter dem vorderen zurück. Erst beim vollkommen unelastischen (=plastischen) Stoß haben beide Körper nach dem Stoß dieselbe Geschwindigkeit. Noch unelatischer als unelastisch, so dass der hintere Körper trotz Stoßes den vorderen überholt, geht nicht.

Naike hat Folgendes geschrieben:
Schreibe mir bitte die Formel auf die ich benötige...


Das kann ich gerne tun. Ich frage mich nur, was Du davon hast, wenn Du nicht verstehst, worum es geht.

Naike



Anmeldungsdatum: 14.08.2018
Beiträge: 111

Beitrag Naike Verfasst am: 22. Mai 2020 12:01    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Naike hat Folgendes geschrieben:
ich meinte ich selbst und nicht in meinem Beitrag. also die korrigierte Losungen habe ich nicht hochgeladen oder in meinem Beitrag geändert...


Trotzdem verstehe ich Deine Frage nach v1 < v2 nicht.

Naike hat Folgendes geschrieben:
V1<V2 ist das ne theorie Frage?


in Deinem Beitrag von 15.14 Uhr.

Vielleicht meinst Du aber auch v1' < v2'. Das ist natürlich richtig. Beim teilelastischen Stoß wird der Block abgebremst und die Kugel beschleunigt. Dabei bleibt der hintere Stoßpartner hinter dem vorderen zurück. Erst beim vollkommen unelastischen (=plastischen) Stoß haben beide Körper nach dem Stoß dieselbe Geschwindigkeit. Noch unelatischer als unelastisch, so dass der hintere Körper trotz Stoßes den vorderen überholt, geht nicht.

Naike hat Folgendes geschrieben:
Schreibe mir bitte die Formel auf die ich benötige...


Das kann ich gerne tun. Ich frage mich nur, was Du davon hast, wenn Du nicht verstehst, worum es geht.



Hallo GvC,
es hat zwar lange gedauert aber ich bin doch auf die gleiche Lösung gekommen danke dir..

Beste Grüße
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