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HBX8X
Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159
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 HBX8X Verfasst am: 04. Dez 2013 14:58 Titel: Billiard Aufgabe |
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Moin, ich hätte da mal eine Frage.
Zwei nebenliegende ruhende Kugeln 1 und 2 sollen mit einer dritten Kugel 3 (v=10m/s) gespielt werden. Dabei steht die Bewegungsrichtung senkrecht auf der Verbindungslinie der ersten beiden Kugeln und der Stoß soll so erfolgen, dass sich alle drei Kugeln gleichzeitig berühren. (Reibung ist dabei vernachlässigt!)
Naja, und ich soll nun ebend die Geschwindigkeit der drei Kugeln danach bestimmen. Als Hinweis sei noch gesagt:
Die Kraftstöße beim Stoß erfolgen hierbei in Richtung der Verbindungslinien der Kugelmittelpunkte und senkrecht zur Oberfl¨ache der sich ber¨uhrenden Kugeln.
Mich würde nun interessieren was mit der Masse ist ? Gilt m1=m2=m3 ? Woher weiss ich das ? Da ist von nichts einer Rede. Würdemich echt freuen für eine weiterhilfe!
Im übrigen vermute ich das die beiden getroffenen Kugeln sich dann mit v=5m/s geradelinig von ihrem Ruhepunkt fortbewegen und die Kugel 3 die gespielt wird beim stoßen stehen bleibt. Ist aber nur eine vermutung, wenn ich die Masse gleichbetrachte.
gruß.
Zuletzt bearbeitet von HBX8X am 04. Dez 2013 15:01, insgesamt einmal bearbeitet |
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HBX8X
Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159
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| HBX8X Verfasst am: 04. Dez 2013 15:01 Titel: |
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/doppelpost |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8762
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| jh8979 Verfasst am: 04. Dez 2013 15:57 Titel: Re: Billiard Aufgabe |
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| HBX8X hat Folgendes geschrieben: |
Mich würde nun interessieren was mit der Masse ist ? Gilt m1=m2=m3 ? Woher weiss ich das ? Da ist von nichts einer Rede. Würdemich echt freuen für eine weiterhilfe! |
Es sollte Teil der Aufgabenstellung sein, ob es sich um identische Kugeln handelt oder nicht (sie können sonst ja auch verschieden gross sein).
Da es um Billard geht, kannst Du sicher annehmen, dass sie identisch sind.
http://de.wikipedia.org/wiki/Billardkugel |
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HBX8X
Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159
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| HBX8X Verfasst am: 04. Dez 2013 20:04 Titel: |
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Kannst du mir sagen was der Hinweis zu bedeuten hat ?
,,Die Kraftstöße beim Stoß erfolgen hierbei in Richtung der Verbindungslinien der Kugelmittelpunkte und senkrecht zur Oberfläche der sich berührenden Kugeln."
Wieso Kraftstöße? Es wird doch nur die Kugel drei gespielt welche sich waagerecht fortbewegt und die beiden nebenliegenden Kugel 2 und 3 gleichzeitig trifft, wobei 2 und 3 symmetrisch zueinander sind. Muss es nicht Kraftstoß heißen ? Oder heißt es Kraftstöße da die Kugel 2 und 3 mit ihrere eigenen Bewegung durch Kugel 3 hervorgerufen, auch einen Kraftstoß nun bewirken ?
Und was heißt: ,,senkrecht zur Oberfläche der sich berührenden Kugeln."" Verstanden habe ich ansonsten noch, das man alle Mittelpunkte verbinden soll. Es scheint ein Dreckeck zu ergeben. |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5797
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 04. Dez 2013 22:21 Titel: |
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| HBX8X hat Folgendes geschrieben: | Kannst du mir sagen was der Hinweis zu bedeuten hat ?
,,Die Kraftstöße beim Stoß erfolgen hierbei in Richtung der Verbindungslinien der Kugelmittelpunkte und senkrecht zur Oberfläche der sich berührenden Kugeln."
Wieso Kraftstöße? Es wird doch nur die Kugel drei gespielt welche sich waagerecht fortbewegt und die beiden nebenliegenden Kugel 2 und 3 gleichzeitig trifft, wobei 2 und 3 symmetrisch zueinander sind. Muss es nicht Kraftstoß heißen ? Oder heißt es Kraftstöße da die Kugel 2 und 3 mit ihrere eigenen Bewegung durch Kugel 3 hervorgerufen, auch einen Kraftstoß nun bewirken ? |
Ich glaube, Du hast vielleicht das mit dem Kraftstoß noch nicht richtig verstanden: Das bedeutet, dass eine Kraft auf einen Körper für eine (oft sehr kurze) Zeit wirkt und so den Impuls des Körpers verändert.
Bei Deiner Aufgabe passiert das in dem Moment, in dem die eine Kugel auf die beiden ruhenden trifft und jeweils einer einen Kraftstoß gibt, der jeweils den Impuls verändert.
| HBX8X hat Folgendes geschrieben: | | Und was heißt: ,,senkrecht zur Oberfläche der sich berührenden Kugeln."" Verstanden habe ich ansonsten noch, das man alle Mittelpunkte verbinden soll. Es scheint ein Dreckeck zu ergeben. |
Wenn eine Kugel auf eine (oder wie hier mehrere gleichzeitig) stößt, dann wirkt auf beide Stoßpartner eine Kraft, Kraft und Gegenkraft eben. Jetzt ist es ja wichtig zu wissen, in welche Richtung diese Kräfte wirken.
Wenn Du eine Kugel anstößt und dabei vom Berührpunkt aus nur eine Kraft senkrecht zur Oberfläche wirken lassen kannst, dann wirkt die vom Berührpunkt in Richtung Mittelpunkt der Kugel. Wenn sich zwei Kugeln berühren kannst Du also eine Gerade durch die beiden Mittelpunkte (und dann auch durch den Berührpunkt) legen und weißt, dass Richtung der Kräfte entlang dieser Geraden gehen.
In dem Moment, in dem alle drei Kugeln Deiner Aufgabe direkt zusammen sind und sich alle berühren, in welche Richtung wirken die Kräfte? In welche Richtung werden die beiden vorher ruhenden Kugeln sich nach dem Stoß weg bewegen?
Gruß
Marco |
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HBX8X
Anmeldungsdatum: 07.11.2013
Beiträge: 159
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| HBX8X Verfasst am: 04. Dez 2013 22:58 Titel: |
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Ich habe nun verstanden das der Kraftstoß die Impulsänderung ist, also deltaimpuls=p2-p1.
Kannst du mir aber nochmal bitte irgendwie anders und allgemeiner erklären was mit ,,senkrecht zur Oberfläche " gemeint ist ? Was ist die Oberfläche ? Die Oberfläche von meinem betrachtenden Objekt (Hier: Kugeln) ? Ich hab das leider noch nicht ganz verstanden und würde das gerne verstehen können. Wird das öfter im physikalischen Sprachgebrauch verwendet ? Den ich kan mir nichts unter ,,senkrecht zur Oberfläche " vorstellen. Eventuell nur eine Senkrechte Gerade durch mein betrachtetes Objekt. |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5797
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 05. Dez 2013 09:26 Titel: |
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| HBX8X hat Folgendes geschrieben: | | Ich habe nun verstanden das der Kraftstoß die Impulsänderung ist, also deltaimpuls=p2-p1. |
Sehr gut!
| HBX8X hat Folgendes geschrieben: | | Kannst du mir aber nochmal bitte irgendwie anders und allgemeiner erklären was mit ,,senkrecht zur Oberfläche " gemeint ist ? Was ist die Oberfläche ? Die Oberfläche von meinem betrachtenden Objekt (Hier: Kugeln) ? |
Ja.
| HBX8X hat Folgendes geschrieben: | | Ich hab das leider noch nicht ganz verstanden und würde das gerne verstehen können. Wird das öfter im physikalischen Sprachgebrauch verwendet ? Den ich kan mir nichts unter ,,senkrecht zur Oberfläche " vorstellen. Eventuell nur eine Senkrechte Gerade durch mein betrachtetes Objekt. |
Eine Kraft greift ja an einem Objekt an einem bestimmten Punkt an und wirkt in eine bestimmte Richtung, weshalb man sie auch dann mathematisch als Vektor behandelt.
Wenn Du jetzt einen Gummiball hättest oder auch schon einen Tennisball oder einen Fußball, dann könntest Du ja z. B. einen "Drall" oder so mitgeben, indem Du ihn etwas schräg antrittst oder anschneidest oder so. In jedem Fall übst Du auf die Oberfläche des Balls eine Kraft aus (wie sonst, Du schneidest ihn ja nicht auf oder so...  ), aber wenn er einen Drall bekommen soll, musst Du die Kraft nicht genau in Richtung Schwerpunkt des Balls (also Mitte) richten, sondern durch die Reibung an der Oberfläche die Kraft eher etwas schräg wirken lassen.
Wenn sehr wenig Reibung zwischen den Oberflächen wäre (z. B. zwischen dem Fußball und Deinem Fußball-Schuh), dann würde das nicht so gut gehen und Du könntest wieder nur eine Kraft senkrecht/rechtwinklig/orthogonal/normal/90° zu der Oberfläche (das sind alles äquivalente Ausdrücke für die selbe Sache) ausüben und der Ball würde keinen Spin oder Drall bekommen können.
Ich denke, beim Billard ist das eventuell auch eher gewollte, dass die Oberflächen der Kugeln eher glatt sind und deshalb beim schräg Anspielen die angespielte Kugel keinen so starken Drall bekommt. Aber ich weiß das auch nicht...
In der Aufgabe ist die Angabe nur gemacht, um die Wirkungsrichtung der Kraftstöße klar zu machen. Man muss ja wissen, in welche Richtung sich die Kugeln weiter bewegen werden nach dem Stoß und das muss die selbe Richtung sein, wie der Kraftstoß, wenn die Kugel vorher in Ruhe war.
Gruß
Marco |
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