Maximale Auslenkung eines Fadenpendels berechnen?

2 Antworten

Das Zauberwort heißt "Energie". Natürlich kannst Du nicht die Energie des Projektils zugrunde legen, denn der unelastische Stoß verbratzt einen Teil der Energie als Schall, Wärme usw.

Die kinetische Energie des Gesamtkörpers (Pendelmasse und Kugel) nach dem Stoß wird dann in potentielle Energie mgh umgesetzt (im Idealfall vollständig, aber da nach der maximalen Höhe gefragt war, musst Du keine eventuellen Reibungsverluste berücksichtigen).

Dabei fällt die Masse sogar raus:

(m1+m2)v²/2=(m1+m2)gh
⇌ v²/2=gh
⇌ v²/2g=h

Tipp: Energieerhaltungssatz!


fanni93 
Beitragsersteller
 21.09.2015, 11:33

Könntest du mir genauer erklären, was du damit meinst? Ich weiß was, der Energieerhaltungssatz ist, aber wie hilft mir der weiter?

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bmke2012  21.09.2015, 11:50
@fanni93

Nach dem ineleastischen Stoß (Geschosseinschlag) bewegt sich die Kugel mit der errechneten Geschwindigkeit v los und hat dabei ausschließlich die kinetische Energie Ek = ½mv². Im höchsten Punkt des Ausschlages ist v = 0 und die Kugel hat nur noch reine Potentielle Energie Ep = mgh (mit m = m1+m2 und h Steighöhe über Ruhelage).Da keine Energie dazugekommen ist und keine verloren geht muss also gelten:

   Ek = Ep
½m*v² = m*g*h

Damit kannst Du h berechnen und mittels dem guten alten Pythagoras aus h und l dann noch die Auslenkung x

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fanni93 
Beitragsersteller
 21.09.2015, 12:07
@bmke2012

Okay. Danke, das hat mir sehr geholfen.

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