Teilchen rutscht gegen drehbaren Stab

andrade · Anmeldungsdatum: 29.10.2007 Beiträge: 10

Hallo,
ich sitze gerade an dieser Aufgabe:
Ein Teilchen der Masse m rutscht eine reibungsfreie Halfpipe herunter, trifft auf einen vertikalen homogenen Stab, der im Punkt O drehbar gelagert ist und haftet an dem Stab. Wie groß ist die Auslenkung phi als Funktion der gegebenen Größen m, M (Masse des Stabes), l (Länge des Stabes) und h (Anfangshöhe der Masse m) ?
Skizze:

http://www.bilder-hochladen.net/files/4ol5-a.jpg

Mit Energieerhaltung:(1) mgh =1/2 mv^2 folgt v=wurzel (2gh)
(2) 1/2 v^2 = (m+M)gh'
bekomme ich h= (m+M) h' /m heraus. Hoffe das stimmt auch.

Leider hab ich keine Idee, wie ich nun auf den Winkel komme. Geometrie war noch nie meine Stärke.
Kann mir da jemand behiflich sein?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Zwei Tipps:

1.) Das Haftenbleiben bedeutet einen inelastischen Stoß, dabei gilt nicht Energieerhaltung, sondern Impulserhaltung. Kannst du hier Impulse und Drehimpulse sowie Massen und Trägheitsmomente sinnvoll miteinander unter einen Hut bringen?

2.) Für das Geometrische empfehle ich danach sehr, dir dafür eine einfache Skizze zu machen. Da kannst du dann einfach die Beziehungen, die du dann brauchst, an rechtwinkligen Dreiecken ablesen.