Kraftstoß durch ein Projektil < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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| Aufgabe | | Ein Holzwürfel mit M = 3kg hängt senkrecht in Ruhe an einer 2m langen (masselosen) Schnur. Eine Gewehrkugel (Projektil) mit einer Masse von m = 8g wird in horizontaler Richtung auf diesen Holzwürfel geschossen (Projektil bleibt stecken). Man stellt fest, dass dadurch dieser Holzwürfel an der Schnur hängend um einen Winkel von 20 Grad in Bezug auf die vertikale Richtung auspendelt. Berechnen Sie daraus die Auftreffgeschwindigkeit des Projektils. |
Ich habe mir bei diesem Bsp folgendes gedacht:
Da das Projektil im Holzwürfel stecken bleibt, kann ich von einem inelastischen Stoß ausgehen.
Ich hab mir also als Anfang mal die Impulserhaltung aufgeschrieben für diesen Fall, das wäre dann ja:
[mm] m*v_{1} [/mm] + [mm] M*v_{2} [/mm] = [mm] m*u_{1} [/mm] + [mm] M*u_{2}
[/mm]
wobei [mm] v_{1} [/mm] meine gefragte Auftreffgeschwindigkeit ist und u die Geschwindikeit(en) nach dem Stoß. (die ja gleich sein müssen beim inelastischen Stoß)
Ich kann das ja nun auf [mm] v_{1} [/mm] umformen, wenn ich [mm] v_{2} [/mm] = 0 annehme, da der Würfel sich ja anfangs in Ruhe befindet, aber dann bleibt mir noch die Unbekannte u...und ich bin bis jetzt nicht drauf gekommen, wie ich mir diese ausrechnen kann.
Oder führt mein Ansatz vl allgemein in die falsche Richtung?
Danke im Voraus,
Grüße, Eddy
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Hallo!
Den Ansatz ist völlig richtig. Die Endgeschwindigkeit u mußt du dir jedoch aus diesen 20° holen.
Denk dran, sobald der Klotz (mit Kugel) seine Geschwindigkeit u hat, gilt für die restliche Bewegung auch wieder der Energieerhaltungssatz, sodaß du mit kin. / pot. Energie auf die GEschwindigkeit kommst.
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Das heißt ich kann durch gleichsetzen der beiden Energien die Geschwindigkeit berechnen, richtig? Dann habe für diese Bewegung eine kinetsiche Energie von
[mm] \bruch{(m+M)u^{2}}{2}
[/mm]
oder liege ich da falsch?
Was mich nur etwas beschäftigt, ist, wie ich hier die potenzielle Engerie ausdrücke... Allgemein ist es ja [mm] E_{pot} [/mm] = m*g*h
Ich meine die für die Masse nehme ich dann doch nur M oder? Aber was wähle ich dann für h?
Bzw wäre dann ja der Winkel immer noch nicht in die Rechung eingegangen...
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 13:26 Sa 18.10.2008 | | Autor: | ONeill |
Hallo!
> Was mich nur etwas beschäftigt, ist, wie ich hier die
> potenzielle Engerie ausdrücke... Allgemein ist es ja
> [mm]E_{pot}[/mm] = m*g*h
> Ich meine die für die Masse nehme ich dann doch nur M
> oder? Aber was wähle ich dann für h?
> Bzw wäre dann ja der Winkel immer noch nicht in die Rechung
> eingegangen...
Den Winkel bekommst du über die pot. Energie rein.
[mm] E_{pot}=mgh
[/mm]
Den Rest siehst du auf der Skizze. Denk mal an, sin, cos oder tan.
[Dateianhang nicht öffentlich]
Gruß ONeill
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 14:04 Di 21.10.2008 | | Autor: | Michi1982 |
Hallo Eddy!
Anscheinend quälen wir uns mit den selben Aufgaben und sind anscheinend auf der selben Uni 
Vielleicht hast mal Lust dich zu melden.
LG Michi
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