Stoß und federpendel < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | Ein Holzklotz der Masse M liegt reibungsfrei auf einer Tischplatte und ist mit einer starren Wand über eine masselos gedachte Feder verbunden. Die Feder mit Federkonstante D ist entspannt.
Ein Geschoss unbekannter Masse m wird nun in den Holzklotz hineingeschossen, so dass es dort stecken bleibt und die Feder um die Strecke [mm] \Delta [/mm] x komprimiert wird. Das System
aus Feder und den zwei vereinigten Massen M und m vollführt danach eine harmonische Schwingung mit Periodendauer T.
a)Stellen Sie eine Bewegungsgleichung für das Federpendel auf und leiten Sie daraus einen Zusammenhang zwischen Masse und Periodendauer des Pendels her.
Berechnen Sie aus den gegebenen Größen D, M und T die Masse des
Geschosses.
b) Berechnen Sie nun die Geschwindigkeit des Geschosses v vor dem
Zusammenprall. Überlegen Sie dazu, welche Erhaltungssätze beim Einschlag in den Holzklotz bzw. bei der Kompression der Feder Gültigkeit haben. Betrachten Sie [mm] \Delta [/mm] x als gegeben. |
Hallo alle miteinander, das ist mittlerweile schon die 3 Frage ,die ich innerhalb einer Woche stelle und ich hoffe Ihr nehmt es mir nicht übel- ich habe Ferien und rechne alte Klausuren, von denen ich die Endlösung nicht habe zum vergleichen.
Außerdem danke ich allen die mir geholfen haben, IHR SEID SPITZE und dieses Forum ist der Hammer.
Nun zur Sache: Aufgabe a) war kein Problem soweit.
Aufgabe b)
Ich würde dort mit Impuls und Energieerhaltung ansetzen:
Energieerhaltung hört sich wiedersprüchlich an wegen dem geschoss, dass vermutlich Verformungsarbeit leisten wird, aber wir haben im Tutorium einen kleinen Trick kennen gelernt:
Wenn ich genau den Zeitpunkt betrachte an dem das Geschoss eingeschlagen ist und anfängt die Feder zu bewegen( also als die Verformung des Holzklotzes bereits statt gefunden hat) und diesen Punkt als meinen Anfangspunkt nehme und den Endpunkt nehme an dem die Feder seine maximale Auslenkung [mm] \Delta [/mm] erreicht als zweiten Punkt, sollte es gehen:
Impulserhaltung: $m*v = [mm] (m+M)*v^{nachher}$
[/mm]
Energieerhaltung:
[mm] E_{kin1} [/mm] + [mm] E_{pot1} [/mm] = [mm] E_{kin2} [/mm] + [mm] E_{pot2}
[/mm]
[mm] $\bruch{1}{2}(m+M)*(v^{nachher})^2 [/mm] = [mm] \bruch{1}{2}D [/mm] * [mm] (\Delta x)^2
[/mm]
Ok, jetzt forme ich die Energieerhaltung nach [mm] (v^{nachher} [/mm] um und setze dann [mm] (v^{nachher} [/mm] in die Impulserhaltung ein und berechne damit dann v
Ist das so korrekt?
MfG
Timo
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 01:30 Sa 21.12.2013 | | Autor: | Calli |
> Ich würde dort mit Impuls und Energieerhaltung ansetzen:
>
> Energieerhaltung hört sich wiedersprüchlich an wegen dem
> geschoss, dass vermutlich Verformungsarbeit leisten wird,
1. widersprüchlich
2. wegen des Geschosses (s. Pfeiffer mit 3 "eff", bzw. Prof.Schnauz und das Schild)
3. nicht vermutlich sondern ganz bestimmt !
> ...
> Ist das so korrekt?
Ansonsten ![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]")
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Heh, da hab ich noch eine Nachteule getroffen! :)
super Calli- vielen Dank !
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