ballistisches Pendel (IES, EES)

Gast

sorry physik ist nicht so meine stärke... ich schreibe am mittwoch ne arbeit,und bräuchte nochmal hilfe:

dachdecker2

Vorzeichenfehler machen mir auch immer wieder so Probleme, meistens entdeck ich die, wenn ich nochmal ganz von vorne anfange Augenzwinkern

.

zur neuen Aufgabe

Ansatz:
Energieerhaltungssatz allgemein

E_pot_nachher = E_kin_vorher - W_verformung

speziell:
E_kin_vorher = m_geschoss * v_geschoss^2 / 2
W_verformung = m_geschoss * m_pendel * v_geschoss^2 / (2*m_geschoss + 2*m_pendel)

E_pot_nachher = (m_geschoss + m_pendel) * g * h

Hier nehme ich mal an, dass die 60cm die Bogenlänge sind, d.h. der Weg, den das Pendel auf seiner Kreisbahn beschreibt (alpha in Radiant):
alpha = 0,6m / (2Pi * 2m) = 0,0477
h = 2m * sin(alpha) = 9,55cm

E_pot_nachher = 2,02kg * 9,80665m/s^2 * 0,0955m = 1,892J

Alles einsetzen und nach v_geschoss umstellen:

1,892J = m_geschoss * v_geschoss^2 / 2 - m_geschoss * m_pendel * v_geschoss^2 / (2*m_geschoss + 2*m_pendel)

1,892J = v_geschoss^2 * (m_geschoss / 2 - m_geschoss * m_pendel / (2*m_geschoss + 2*m_pendel))

v_geschoss = +-sqrt ( 1,892J / (m_geschoss / 2 - m_geschoss * m_pendel / (2*m_geschoss + 2*m_pendel)

v_geschoss = +-138,22m/s

Die negative Lösung ist nicht Teil unseres Lösungsbereichs und wird gestrichen.

v_geschoss = 138,22m/s

Probe:

sorry, ist schon recht spät. Rechnet morgen mal bitte einer nach Augenzwinkern

Dankeschön smile

.

EDIT:
Für den Prozentanteil der Verformungsarbeit rechnest du einfach
100% - E_potnachher / E_kin_vorher * 100%
100% - 1,892J / ((138,22m/s)^2 * 0,02kg / 2)
100% - 0,99%
99%

Erscheint mir schon extrem viel, aber es liegt noch vor 100% Augenzwinkern

. Iich rechne morgen die Probe mit Maple durch...