Rotationsbewegung < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 19:44 Di 29.05.2012 | | Autor: | Basser92 |
| Aufgabe | An einer zunächst vertikalen, masselosen Stange der Länge L hängt ein Holzklotz (Punktmasse) der Masse [mm] m_{2} [/mm] im Schwerefeld der Erde. Eine Kugel (Punktmasse) der masse [mm] m_{1} [/mm] wird mit einer Geschwindigkeit von [mm] v_{1} [/mm] in den Klotz geschossen und bleibt dort stecken.
a) Wie groß muss die Geschwindigkeit [mm] v_{1} [/mm] der Kugel mindestens sein, damit der Pendelkörper eine momplette Umdrehung ausführt?
b) Machen Sie Angaben über Impuls- und Energieerhaltung des Systems Kugel-Pendel während des Stoßes und danach! |
Wie komm ich bei der a) auf die Geschwindigkeit? Ich bin mir nicht sicher, ob ich da mit der Poentiellen Energie, also m*g*h, oder der Rotationsenergie rechnen muss, die dann ja gleich der Kinetischen Energie der Kugel sein muss, die ihre Energie bei dem inelastischen Stoß ja komplett auf das System überträgt. Wenn ich mit der Rotationsenergie rechnen muss, wie lautet dann die Formel dafür? Ich hab bis jetzt nur ein Integral gefunden bei dem ich nicht weiß wie ich damit umgehen soll, da ich dafür das Volumenintegral brauch, wenn ich es richtig verstanden hab, aber das System besteht aus Punktmassen [mm] \Rightarrow [/mm] Kein Volumen
Und Die Energie. und Impulserhaltung ist während des Stoßes und danach doch gleich mit dem einzigsten Unterschied, dass eine Translation in eine Rotationsbewegung übergegangen ist
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:33 Di 29.05.2012 | | Autor: | chrisno |
Zuerst einmal ist das ein inelastischer Stoß. Da kannst Du die kinetische Energie nicht als Erhaltungsgröße ansetzen. Du machst es mit der Impulserhaltung. Dann hast Du die Geschwindigkeit, mit der der Holzklotz geradeaus losfliegen würde. Die Funktion der masselosen Stange ist nur, dass sie die diese Geradeausbewegung auf eine Kreisbahn umlenkt. Wie hoch der Holzklotz kommt, kannst Du aus der Energieerhaltung berechnen. Du benötigst kein Wissen oder Formeln zu Rotationsbewegungen.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 12:53 Mi 30.05.2012 | | Autor: | Basser92 |
Meine Rechnung sieht jetzt so aus:
[mm] p_{1}+p_{2}=p_{1}'+p_{2}'
[/mm]
[mm] m_{1}*v_{1}+m_{2}*v_{2}=(m_{1}+m{2})*v [/mm] mit [mm] v_{2}=0
[/mm]
[mm] m_{1}*v_{1}=(m_{1}+m{2})+v [/mm] (1)
[mm] E_{Kin}=E_{Pot}
[/mm]
[mm] \bruch{1}{2}m*v^{2}=m*g*h
[/mm]
[mm] \Rightarrow v=\wurzel{2*g*h} [/mm] (2)
(2) in (1)
[mm] m_{1}*v_{1}=(m_{1}+m_{2})*\wurzel{2*g*h} [/mm] mit h=2L
[mm] \Rightarrow v_{1}=\bruch{(m_{1}+m_{2})*\wurzel{4*g*L}}{m_{1}}
[/mm]
lieg ich damit richtig?
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Hallo!
In den ersten Zeilen hast du nen Tippfehler (+ statt *), der weiter unten wieder weg ist.
Ansonsten ist das korrekt!
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 13:08 Mi 30.05.2012 | | Autor: | Basser92 |
Ja, du hast recht, wird noch korrigiert. Danke
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Wie kommst du denn auf h=2L ?
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Hallo!
Die MAsse beschreibt doch eine Kreibewegung. Deren Radius ist durch die Stablänge L gegeben. Von ganz unten nach ganz oben sind es dann 2L Die Energie muß groß genug sein, um diese Höhe zu erreichen, damit das mit dem Überschlag klappt.
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