Beschleunigung beim Golfaufschlag

Gast_1 · Gast

Meine Frage:
Guten Tag,
Ein Golfball mit m=45g wird mit einem Schlägerkopf m=205g vom Boden abgeschlagen.
Der Schwung beginnt oben an der Kreisbahn und trifft den Ball an der tiefsten Stelle r= 1,50m.
Die Beschleunigung des Schlägerkopfes bleibt während des Schwungs gleich und die Geschwindigkeit des Balls nach unmittelbar nach dem Aufschlag beträgt 160 km/h. Andere Massen und Reibung wird vernachlässigt.

a) Berechnen Sie die Geschwindigkeit des Schlägerkopfs nach dem Abschlag, wenn keine Energie verloren geht.

b) Berechnen Sie die Beschleunigung des Schlägerkopfs vor dem Abschlag und die Dauer der Schwungphase.

Meine Ideen:
Für a habe ich mir überlegt, die Geschwindigkeit über die Energieerhaltung zu berechnen.
Also E,ges1 = E,ges2
Am oberen Punkt müsste dann komplett potentielle Energie und am unteren Punkt komplett kinetische Energie vorhanden sein. Epot = Ekin.
Dann wäre mein Ergebnis 2,8 m/s.

Aufgabe b würde ich über die Winkelgeschwindigkeit berechnen, weiß aber einfach nicht wie.

Vielen Dank schonmal für die Hilfe.

Mathefix · Anmeldungsdatum: 05.08.2015 Beiträge: 5163

zu a)

Energiebilanz

zu b)

Beschleunigung

Nils Hoppenstedt · Anmeldungsdatum: 08.01.2020 Beiträge: 1652

Berechne die Bahnlänge s für den Halbkreis. Die Beschleunigung ist dann:

a = v_k²/(2s)

Viele Grüße,
Nils

P.S.: sorry, ich habe leider erst jetzt bemerkt, dass die Geschwindigkeit v_k des Schlägerkopf kurz vor dem Aufschlag ja überhaupt nicht gegeben ist. In diesem Fall muss noch mit Hilfe des Impuls- und Energieerhaltungssatzes v_k durch v_b ausgedrückt werden.

Man erhält:
v_k = (m_k+m_b)/(2*m_k*m_b)*v_b

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 4703

Ergänzung zu a): Ich würde einen vollkommen elastischen Stoss unterstellen, d.h. Energie- und Impulserhaltung annehmen (Situationen unmittelbar vor- und unmittelbar nach dem Aufschlag).