kinet. energie/schwerpunkt bsp < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 10:35 Do 22.11.2007 | | Autor: | Dagobert |
hallo!
ich hätte ne frage zu den folgenden physikbeispielen:
[Dateianhang nicht öffentlich]
zu22
ich hab mir da mal die beiden schwerpunkte ausgerechnet (x, y):
[mm] x_s=m_2*d/(m_1+m_2)=1.5*1/2=0.75
[/mm]
[mm] y_s=1.5*2/2=1.5
[/mm]
dann hätte der schwerpunkt diese koordinaten: [mm] S=\vektor{0.75 \\ 1.5}
[/mm]
dann hab ich mir die beschleunigung ausgerechnet, über das 2. newtonsche axiom:
F_effx=m_ges*a_sx
F_kx+F_gx=m_ges*a_sx --> [mm] a_sx=(F_kx+F_gx)/m_ges=2-3/2=-0.5m/s^2
[/mm]
das selbe für y:
[mm] a_sy=(F_ky+F_gy)/m_ges=3-2/2=0.5m/s^2
[/mm]
--> [mm] a_s=\wurzel{a_sy^2+a_sx^2}=0.70m/s^2 [/mm]
--> [mm] \alpha=arctan(a_sy/a_sx)=-45°
[/mm]
danach hätte ich mir die verschiebung des schwerpunktes ausgerechnet:
mit t=4s
[mm] s_x=1/2*a_sx*t^2=-4
[/mm]
[mm] s_y=1/2*a_sy*t^2=4
[/mm]
also würde ich auf eine verschiebung von: [mm] S_a=-4*e_x+4*e_y [/mm] kommen???
zu23
[mm] m_1=2*m_2
[/mm]
E_pot=60J
hab da probiert E_kin=E_pot zu setzen:
[mm] E_kin=1/2*m_1*v_1^2+1/2*m_2*v_2^2
[/mm]
[mm] E_kin=m_2*v_1^2+1/2*m_2*v_2^2
[/mm]
nur komme da irgendwie nicht weiter???
danke!
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: JPG) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 15:30 Do 22.11.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
zu 22.
Die 2 Kugeln bewegen sich unabhängig voneinander, also kannst du die Kräfte nicht einfach addieren und im Schwerpunkt anbringen. du musst die 2 Kugeln einzeln bewegen und daraus die Bewegung von S rauskriegen.
zu23 es wirken nur innere Kräfte also gilt der Impulssatz p_ges=0
daraus das Verhältnis der 2 Geschw.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 16:13 Fr 23.11.2007 | | Autor: | Dagobert |
hallo!
zu23:
ich habe ja meine gleichung von vorher:
[mm] 60J=m_2*v_1^2+1/2*m_2*v_2^2
[/mm]
wenn ich P_ges=0 setze:
[mm] P=m*v_1-m_2*v_2=0
[/mm]
--> [mm] v_1/v_2=m_2/m_1
[/mm]
muss ich da jetzt [mm] v_1 [/mm] und [mm] v_2 [/mm] aus der oberen gleichung ausdrücken? das ich keine geschwindigkeit mehr in der kinetischen energie habe?
danke!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:33 Fr 23.11.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
versteh die Frage nicht ganz , du hast doch v2=2v1
damit kannst du in der Energeigl- v1 oder v2 ausrechnen. und dann E1 und E2
oder v2/v1=2 [mm] v1^2/v2^2=4 [/mm] E1/E2=? E1+E2=60J
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:54 Sa 24.11.2007 | | Autor: | Dagobert |
hallo!
dh ich würde für E_kin1 und E_kin2 folgendes herraus bekommen:
E_kin1=60J/3=20J
E_kin2=40J ?
danke!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:01 Sa 24.11.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
richtig, wenn du 1 und 2 richtig mit A und B verbindest.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 23:06 Sa 24.11.2007 | | Autor: | Dagobert |
hallo!
zu22:
aber die richtung der beschleunigung des schwerpunktes ist ja gleich der richtung der insgesamt wirkenden kraft F_eff oder?
wenn ich sage: [mm] F_eff=a_s*m_ges
[/mm]
also müsste ich das ja in eine x und y richtung aufteilen oder?
oder ist es so das ich mir für das teilchen m die die änderung in x und in y richtung ausrechnen muss? und dann sozusagen das selbe für das teilchen M?
danke!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:40 Sa 24.11.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
ich denke (bin aber nur 90% sicher, dass du die Bewegung der 2 Teile einzeln ausrechnen musst. hab aber im Moment keine Lust das zu überprüfen. Wenn die 2 Massen fest verbunden wären, dann würde die Gesamtkraft auf S wirken.
nimm an die Massen sind 1 zu 2 die kraft auf beide ist gleich aber in entgegengesetzte Richtung. dann bliebe nach deiner Rechnung S fest.
bei meiner haben sie am Anfang von S die Entfernung 2/3d und 1/3d. da die Kräfte gleich sind, ist die Beschleunigung der grossen nur die Hälfte der kleinen.
nach t gilt also der Abstand [mm] 2/3d+a/2t^2 [/mm] und [mm] 1/3d+a/4t^2 [/mm] das ergibt nicht mehr 2:1
Diese Rechnung hat jetzt aus meinen 90% 99% gemacht.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 11:01 So 25.11.2007 | | Autor: | Dagobert |
hallo!
danke, sozusagen muss ich jedes der zwei Teilechen extra betrachten.
m:
m=0,5kg
[mm] F_x=2N F_y=3N
[/mm]
ich hab das mal probiert und mir die beschleunigungen ausgerechnet:
[mm] F_x=m*a_x [/mm] --> [mm] a_x=F_x/m=2N/0,5kg=4m/s^2
[/mm]
[mm] F_y=m*a_y [/mm] --> [mm] a_y=F_y/m=3N/0,5kg=6m/s^2
[/mm]
und wenn ich mir dann [mm] s_x [/mm] uns [mm] s_y [/mm] über [mm] 1/2*a*t_2 [/mm] ausrechne komme ich auf:
[mm] s_x=32
[/mm]
[mm] s_y=48
[/mm]
erscheint mir schon sehr hoch, müsste sich ja sozusagen der punkt m von [mm] \vektor{0 \\ 0} [/mm] auf [mm] \vektor{32 \\ 48} [/mm] verschoben haben?
danke!
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(Antwort) fertig | | Datum: | 11:55 So 25.11.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Warum wundert dich das? 4s sind auch lang.
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:58 Di 27.11.2007 | | Autor: | Dagobert |
hallo!
ja jetzt hab ich die verschiedenen beschleunigungen und kann mir darüber die wege ausrechnen:
masse m:
[mm] s_x1=1/2*a*t^2=1/2*4*4^2=32
[/mm]
[mm] s_y1=1/2*6*4^2=48
[/mm]
masse M:
[mm] s_x2=1/2*(-2)*4^2=-16
[/mm]
[mm] s_y2=1/2*(-4/3)*4^2=-32/3
[/mm]
dadurch kann ich mir den neuen schwerpunkt ausrechnen:
[mm] x_s'=(m*x_1'+M*x_2')/m_ges=[(0,5*32+1,5*(-16)]/2=-4
[/mm]
[mm] y_s'=(m*y_1'+M*y_2')/m_ges=[(0,5*48+1,5*(-32/3)]/2=4
[/mm]
also hätte mein neuer schwerpunkt die koordinaten:
[mm] s'=\vektor{-4 \\ 4} [/mm] oder?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 16:18 Di 27.11.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
Der Rechenweg ist richtig. Zahlen hab ich nicht überprüft.
nun musst du noch die Verschiebung ausgedrückt als [mm] a*e_x+b*ey [/mm] angeben.
Gruss leduart
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