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Billy the kid & das Springteufelchen
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Icealater
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Anmeldungsdatum: 10.03.2005
Beiträge: 532

BeitragVerfasst am: 11 März 2005 - 15:33:31    Titel: Billy the kid & das Springteufelchen

Hi all,

mittlerweile bin ich bei den Erhaltungssätzen angekommen, und da hab ich zwei Aufgabe bei denen ich nicht weiter komme....

...wäre nett, wenn Ihr mir erstmal ein paar Tipps gebt, und nicht gleich die Aufgaben vorrechnet.

a)

Billy the Kid wirft einen Apfel von 200g Masse senkrecht in die Luft, zieht blitzschnell seinen Revolver und schießt auf ihn. In dem Augenblick, in dem Apfel seinen höchsten Bahnpunkt erreicht hat, trifft das Projektil von 10g mit einer Geschwindigkeit von 300m/s auf ihn. Durch das Durchschießen des Apfels verringert sich die Bewegungsenergie des Projektils auf ein Viertel.

Wie groß ist die Verformungsenergie beim Durchschuss?

Achtung: Die Verringerung der Bewegungsenergie des Projektils ist nicht die Verformungsenergie! (331,875J)

b)

Ein Springteufelchen besteht aus einem zylindrischen Holzstück von 200g Masse, das auf einer Stahlfeder montiert ist. Die Feder hat eine Federkonstante von 156,96N/m. Ihre Masse ist vernachlässigbar klein. Das Springteufelchen wird so hoch gehalten, dass sich die Unterkante der Feder 30cm hoch über dem Boden befindet, und dann fallen gelassen.

Wie weit wird die Feder beim Aufprall auf den Boden zusammengedrückt? (10cm)

danke im voraus
• • •
Gast






BeitragVerfasst am: 11 März 2005 - 20:46:33    Titel:

a)
m1 = 0,01
v1 = 300
m2 = 0,2

E1 = ½m1*v1² = 450 J

v1' = ½v1 (¼Energie -> ½Geschwindigkeit)

Impulserhaltung:
m1*v1 = m1*½v1 + m2*v2
m2*v2 = ½m1*v1
E2 = ½m2*v2² = 1/8*m1²v1²/m2 = 1/8*0,01²*300²/0,2 = 5,625 J
E1' = ¼E1 = 450/4 = 112,5 J

E3 = E1 - ¼E1 - E2 = 450 -112,5 - 5,625 = 331,875 J


b)
E = mgh (eigentlich Delta h)
E = ½Ds²
h = s + 0,3

mg(s+0,3) = ½Ds²
Ds² - 2mgs - 0,6mg = 0
s² - 2mg/D*s - 0,6mg/D = 0
s² - 0,025*s - 0,0075 = 0
s = 0,0125 ± wurzel(0,0125²+0,0075)
s = 0,0125 ± 0,0875
s1 = -0,075 m (falsche Lösung)
s2 = 0,1 m
Icealater
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Anmeldungsdatum: 10.03.2005
Beiträge: 532

BeitragVerfasst am: 12 März 2005 - 01:07:08    Titel:

• • • hat folgendes geschrieben:


v1' = ½v1 (¼Energie -> ½Geschwindigkeit)



und

• • • hat folgendes geschrieben:


h = s + 0,3




kannst Du mir vielleicht noch kurz was zu diesen Ansätzen schreiben, weil auf die bin ich ja nicht gekommen.... danke
• • •
Gast






BeitragVerfasst am: 12 März 2005 - 22:34:13    Titel:

1. "Die Bewegungsenergie verringert sich auf ein Viertel."
E = ½mv²
E ~ v²
v ~ wurzel(E)
E2/E1 = (v2/v1)²
v2/v1 = wurzel(E2/E1)
Die Bewegungsenergie verringert sich auf ein Viertel --> v2/v1 = wurzel(¼) = ½


2. "Die Unterkante der Feder befindet sich 30 cm hoch über dem Boden."
Der Körper bewegt sich nach unten zuerst 30 cm und dann noch s cm, während die Feder um s cm zusammengedrückt wird.
Also 0,3+s.
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