Physik Geschwindigkeit berechnen Fadenpendel?

Kann mir jemand Aufgabe a) erklären?

MfG

Answer 1

[PhotonX]

Ich verstehe die Aufgabe so, dass der Wagen zum Zeitpunkt, wo der Faden zerschnitten wird, sich direkt unter der Kugel befindet und dabei die gesuchte Geschwindigkeit v2 hat. Mit dieser Geschwindigkeit rollt der Wagen nach rechts, während die Kugel zugleich auf einer Parabelbahn nach unten fällt und dabei auf dem rollenden Wagen landen soll.

Bringt dich das weiter?

Woher ich das weiß: Studium / Ausbildung – Masterabschluss Theoretische Physik

Comments

[olav31]

Sind 9,40m/s richtig?

[PhotonX]

@olav31

Ich bringe was anderes heraus, wie hast du denn gerechnet?

[olav31]

@PhotonX

Hab es durch die Energieerhaltung gerechnet. Also Epot und Ekin gleichgesetzt dann m rausgekürzt und die entsprechende höhe 4,5 eingesetzt und nach v² gelöst?

[PhotonX]

@olav31

Ah, verstehe! Die Idee ist gar nicht schlecht, aber welche Geschwindigkeit ist es denn, die du so berechnet hast?

[olav31]

@PhotonX

Die Geschwindigkeit ab 4,5m, also ab dem Zeitpunkt, wo das Faden geschnitten wird

[PhotonX]

@olav31

Ok, ich würde auch sagen, dass das die Geschwindigkeit ist, die wir haben wollen! Aber unsere Kugel war ja anfangs auf einer Höhe von 5,8m und sinkt auf eine Höhe von 5m. Wieso nutzt du also die Höhe 4,5m? ;)

[olav31]

@PhotonX

Also mit der Höhe 5m 9,90ms? :)

[PhotonX]

@olav31

Naja, die Höhe sinkt von 5,8m auf 5m, dadurch sinkt auch die Höhenenergie und im gleichen Maße steigt die kinetische Energie, also ... ? ;)

[TomRichter]

@olav31

Nein. Rechne mal vor, dann finden wir Deinen Fehler.

Hint: Betrachte horizontale und vertikale (die brauchst Du bei a) noch gar nicht) Geschwindigkeit getrennt.

[olav31]

@PhotonX

13,82m/s? :D

[PhotonX]

@olav31

Ich kriege immer noch was anderes raus, wie hast du es diesmal gerechnet?

[olav31]

@PhotonX

Die 0,8m von 5,8 subtrahiert um die Geschwindigkeit von 5,8 auf 5,0 zu berechnen. Dann mit der geschwindigkeit von 5,0 zum wagen. Aber glaub hab die 9,81 mit reingenommen, was falsch ist, da es konstant ist..

[PhotonX]

@olav31

Jetzt bin ich verwirrt. Ich glaube, du solltest 5m von 5,8m abziehen und kommst so auf 0,8m Höhenunterschied, nicht umgekehrt.

[olav31]

@PhotonX

Ja genau.

[PhotonX]

@olav31

Magst du bitte einfach aufschreiben, welche Zahlenwerte du wie verrechnet hast? Einfach das, was du in den Taschenrechner gegeben hast!

[olav31]

@PhotonX

Ich glaube ich bin durcheinander. Kannst du mir sagen, was da rauskommt? Dann kann ich es wohl dann nachvollziehen.

[PhotonX]

@olav31

Naja, die Energieerhaltung ergibt die Gleichung

v = wurzel(2*g*h)

wobei h=0,8m der Höhenunterschied ist. Somit,

v = wurzel(2*9,81m/s²*0,8m)=3,96m/s

[olav31]

@PhotonX

Ich hatte 3,92m/s raus, sehe ich gerade... Hatte es schon vorher gemacht.😂 Sorry

[PhotonX]

@olav31

Dann passt das ja! :)

Answer 2

[gfntom]

Der Wagen befindet sich beim Zerschneiden des Fadens genau unter der Kugel. Deswegen muss der Wagen die gleiche horizontale Geschwindigkeit haben, wie die Kugel.

Die Geschwindigkeit der Kugel kannst du - so wie auf deinem Bild vermerkt - über die Energieerhaltung ganz einfach berechnen.

Comments

[olav31]

Kannst du mir vlt nochmal die Energieerhaltung erklären?Natürlich weiß ich das mit dem Ekin und Epot. Aber hab immer das Problem rauszufinden, welches ich brauche. Brauche ich hierfür Epot und Ekin nur?

[gfntom]

@olav31

Die Lageenergie der Kugel vom Ausgangspunkt (hier befindet sich die Kugel in Ruhe) wird in Bewegungsenergie umgewandelt.

Sprich: die Geschwindigkeit der Kugel am tiefsten Punkt ergibt sich vollständig aus der Höhendifferenz zur Anfangslage.

Hilft das?