Pendel

[Lukas1234]

Hi, habe hier noch eine Aufgabe und weis nicht ob mein Rechenweg korrekt ist, ich hoffe mir kann einer helfen.
Nun die Aufgabe:
Ein Körper mit der Masse m1=0,1kg hängt an einem 1m langem Stab.
Dieser fällt von oben hinab und trifft am untersten Punkt auf einen m2=0,4kg schweren Klotz und bleibt drinne stecken (er durchläuft bis dahin also eine halbe Kreisbahn).
Wie schnell muss muss der Klotz m1 sein, damit er den anderen Klotz m2 wieder mit über den oberen Punkt zieht? =V1 (also eine Kreisbahn durchläuft)
Und wie schnell ist der Klotz am oberen Punkt? =V0
Vu = Geschwindigkeit direkt nach dem Stoß

m1*V1 = m2=V2
Vu=m2/m1 * V1
Ekin = E´kin + Ekinm2 + WR
Ekin = Epot
m2*Vu²/ 2 = m2*g*l --> 2mgl / m2 = Vu²
Vu=2*Wurzel(g*l)

Vu=Vu --> m1/m2 *V1 = 2Wurzel(g*l)
V1=2* m2/m1 *Wurzel(g*l)
V1=2* 0,4kg/0,1kg * Wurzel(9,81m/s²*1m)
V1=25,05 m/s

So, dann zu V0:
Ekin=E´kin + E´pot

m2*Vu² / 2 = m2+m1*V0² / 2 +m2+m1*g*2l
bisschen umformen -->
1/V0² = 0,5kg*2*s / 0,4kg*(25,05m)² +0,5kg*9,81m/s² *2m
V0 = 0,31 m/s

Kann man das so stehen lassen oder ist das falsch?
Wenn die Aufgabenstellung nicht klar sein sollte kann ich zu Not noch eine Skizze machen.

[chris]

Lukas1234 schrieb:Kann man das so stehen lassen oder ist das falsch?
Wenn die Aufgabenstellung nicht klar sein sollte kann ich zu Not noch eine Skizze machen.

Das wäre Prima. Bitte erstelle eine Skizze.

[Lukas1234]

Sorry, habe die Aufgabenstellung versehentlich falsch dargestellt, die Skizze ist richtig!!
Also M1 ist am Anfang nicht in einer Kreisbahn, sondern bewegt sich gerade auf M2 zu.

[chris]

Ich verstehe die Aufgabe immer noch nicht. Das Bild ist klar. Wie lautet bitte nochmals die Aufgabenstellung. Dann helfe ich gerne weiter.

Freundliche Grüße,
chris

[Lukas1234]

Also M2 hängt an dem festen Stab der sich um die Drehachse bewegen kann.
Nun kommt M1 mit einer Geschwindigkeit V vom rechts (oder links, ist ja auch egal) und bleibt in dem Klotz stecken und die beiden sollen nun noch einen vollständige Runde durchlaufen.
Nun ist halt die Geschwindigkeit V1 gesucht, mit der M1 auf M2 zuschießen muss, damit sie eine Drehung hinbekommen.
Und dann war glaube noch gefragt, welche Geschwindigkeit die beiden Klötze im oberen Punkt haben (V0)

[chris]

Okay.

Impulserhaltung war schon mal der richtige Ansatz.
Wie groß ist der Impuls vor und nach dem Stoß?

[Lukas1234]

habe das noch mal überdacht und mir überlegt, dass das m2 quasi ein m3 sein muss (m3=m1+m2)
so, dann hab ich das mal eingesetzt:
m1*V1 = m3*Vu
Vu=m1/m3*V1
....
dann komme ich unten auf die Formel:
Vu=2* Wurzel(g*l)
m1/m3 *V1 = 2* Wurzel(g*l)
V1 = 2* m3/m1 * Wurzel(g*l)
V1 = 2* 0,5kg/0,1kg * Wurzel(9,81m/s² *1m)
V1=31,32 m/s

für den Aufgabenteil b) ergibt sich dann:
m3*Vu² / 2 = m3*V0² / 2 + m3*g*2l
das dann umgestellt:
1/Vo² = m3*2 / m3*Vu² + m3*g*2l
ausgerechnet habe ich dann.
V0=Wurzel(1/9,81) = 0,316m/s
(aber wenn ich mich nicht täusche bleibt bei mir noch die Einheit Kg über, aber das darf ja eig. nicht sein)

[chris]

Lukas1234 schrieb:habe das noch mal überdacht und mir überlegt, dass das m2 quasi ein m3 sein muss (m3=m1+m2)
so, dann hab ich das mal eingesetzt:
m1*V1 = m3*Vu
Vu=m1/m3*V1
....
dann komme ich unten auf die Formel:
Vu=2* Wurzel(g*l)
m1/m3 *V1 = 2* Wurzel(g*l)
V1 = 2* m3/m1 * Wurzel(g*l)
V1 = 2* 0,5kg/0,1kg * Wurzel(9,81m/s² *1m)
V1=31,32 m/s

Aufgabeteil a) schaut gut aus.

Jedoch ist für Aufgabenteil b) wichtig, wie du auf die Formel kommst. Schreib nur bitte deinen Ansatz hin. Damit sollte sich dann Aufgabenteil b) erledigen. So wie Aufgabe b) jetzt da steht ist sie nicht ganz korrekt. Schreib den Ansatz für die Formel hin und vielleicht kommst du dann selber drauf, wie Aufgabe b) geht. Schreib auch auf wie du auf den Ansatz kommst bzw. wovon du ausgehst.