Schwingende Schaukel (Fadenpendel)

anybodyElse · Anmeldungsdatum: 28.01.2020 Beiträge: 27

Ein Kind, das als Massepunkt mit der Masse m=35kg betrachtet werden kann,sitzt auf einer masselosen Schaukel. Die Schaukellänge beträgt l=3m (g=9,8m/s2).
a) Wie groß ist die Periodendauer T0, wenn das Kind schaukelt?
b) Dem ruhig sitzenden Kind wird ein Medizinball (m=3kg, v=3m/s) horizontal
zugeworfen. Wie schnell bewegen sich Ball und Kind unmittelbar nachdem das Kind den Ball gefangen hat (inelastischer Stoß)?
c) Wie groß ist die Maximalauslenkung (Winkel), wenn die maximale gemeinsame Geschwindigkeit 1m/s beträgt? Vernachlässigen Sie die Dämpfung in diesem Teil.
d) Wie groß ist die Schwingungsdauer der Schaukel, wenn eine Dämpfungskonstante von b=10kg/s angenommen wird?

a)

b)

mit

:

c) der Phasenwinkel ist definiert als:

Hier fehlt mir aber die Zeitangabe. Und die Periodendauer aus a) kann ich auch nicht verwenden, da es nur das Kind bezogen ist. Wie löse ich diesen Aufgabenteil?

d)

Für das Fadenpendel gilt:

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Zu c)
Energieerhaltungssatz

anybodyElse · Anmeldungsdatum: 28.01.2020 Beiträge: 27

c)

Energieerhaltung:

Für die Höhe der Auslenkung:

Ist der Rechnungsweg soweit korrekt ?