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Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:25 Mo 17.12.2007
Autor: detlef

Aufgabe
[Dateianhang nicht öffentlich]

Hallo,

ich habe folgende Aufgabe und ich frage mich erstmal, was ein Reaktionskraftstoß ist?

welche Methode wäre die beste, um die Aufgabe zu lösen ?  Mache ich sowas mit dem Energiesatz?
Aber es muss ja die Lagerkraft von A mit ins Spiel kommen?

detlef

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: jpg) [nicht öffentlich]
        
Bezug
Reaktionskraftstoß: Schwerpunkt
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:40 Mo 17.12.2007
Autor: BeniMuller

Hallo detlef

Überleg Dir mal, wo der Schwerpunkt deines starren Pendels liegt.

Vielleicht hilft das weiter.

Gruss aus Zürich

Bezug
                
Bezug
Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 15:16 Mo 17.12.2007
Autor: detlef

Kann ich das mit dem Satz vin Steiner berechnen und als Ursprung das Lager A wählen?

Bezug
                        
Bezug
Reaktionskraftstoß: ohne Steiner
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:39 Mo 17.12.2007
Autor: Loddar

Hallo Detlef!


Für die Ermittlung des Schwerpunktes benötigst Du Herrn Steiner nicht. Aber Du kannst als Bezugspunkt den Punkt $A_$ wählen (was auch Sinn macht).


Gruß
Loddar


Bezug
                                
Bezug
Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:05 Mo 17.12.2007
Autor: detlef

hmm, ich muss sagen, dass ich nicht so genau weiss, wie ich das jetzt anstellen soll!

In welcher Lage soll ich das System betrachten? Der Stab hat bei l/2 den Schwerpunkt und die Kugel in der Mitte! Radius kenne ich ja nicht !


detlef

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Bezug
Reaktionskraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 19:26 Mo 17.12.2007
Autor: leduart

Hallo
Aufgaben genau lesen! die Masse ist ne "Punktmasse".
also einfach das gewichtete Mittel zwischen dm2 und dem Schwerpkt der Stange bestimmen.
Gruss leduart

Bezug
                                                
Bezug
Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:11 Mo 17.12.2007
Autor: detlef

also bei l/2 ist es (m1+m2)/2 ?

Und wie sollte ich weitermachen?

detlef

Bezug
                                                        
Bezug
Reaktionskraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 21:20 Mo 17.12.2007
Autor: leduart

Hallo
> also bei l/2 ist es (m1+m2)/2 ?

was ist "es"  das was da steht ist ne Masse?
du hast gar nix dazu gesagt, was du zu der Aufgabe inzwischen überlegt hast.
kannst du den Schwerpunkt von 2 Massen m1 und m2 finden?  dann leg m1 in den Schwerpnkt der Stange.
Gruss leduart

Bezug
                                                                
Bezug
Reaktionskraftstoß: Frage (reagiert)
Status: (Frage) reagiert/warte auf Reaktion Status 
Datum: 11:05 Di 18.12.2007
Autor: detlef

also das war Blödsinn was ich gepostet habe!

Der Schwerpunkt der beiden Massen müsste doch dann bei3/4*l liegen oder? An dem Punkt wirken dann m1+m2 !

Das Lager A ist ein Festlager und hat somit 2 Komponenten! Durch die Massen wirken eine Bahnbeschleunigung und eine Zentripetalbeschleunigung! Aber wie kommt der Abstand h mit in die Berechnung?

detlef

Bezug
                                                                        
Bezug
Reaktionskraftstoß: auch Drehbewegung stoppen?
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:14 Di 18.12.2007
Autor: chrisno


Kraftstoß: Eine veränderliche Kraft wirkt während eines (kurzen) Zeitraums. Typischerweise steigt die Kraft von Null an und fällt wieder auf Null. Für Berechnungen setzt man einfach den Mittelwert der Kraft an.
Reaktionskraftstoß: In dem kurzen Zeitraum des Aufschlagens kann in dem Lager eine zusätzliche Kraft entstehen.
Um diese zu vermeiden, kann man sich mal vorstellen, dass Schwerkraft und Lager nicht da sind. Die erste Idee ist natürlich, den Stab in seinem Schwerpunkt zu fangen. Damit wird seine Schwerpunktsbewegung gestoppt. Von den gegebenen Größen in der Aufgabe, ist das wahrscheinlich sogar gefragt.
Dann geht die anschauliche Beschreibung so weiter:
Ohne das Wirbeln kannst Du ihn im Schwerpunkt fangen.
Fängst Du ihn hingegen an einem Ende, so würde er dadurch ins Rotieren kommen und mit dem anderen Ende könnte er noch einen ziemlichen Schlag ausüben. Das ist der Reatktionskraftstoß.

Allerdings rotiert der Stab auch noch. Stell Dir vor, es kommt eine wirbelnde Latte angeflogen, die Du in der Mitte greifst. So stoppst Du zwar den Weiterflug, aber es wird Dir auch das Handgelenk verdrehen.
Dieser Effekt wird nun vom Lager aufgefangen. Eigentlich müsste man nun etwas unterhalb des Schwerpunkts stoppen, damit auch die Rotationsbewegung abgefangen wird.
Da die Rotatinonsgeschwindigkeit vor dem Aufschlag von Auslenkungswinkel abhängt, der Winkel aber nicht vorgesehen ist, ist das hier wohl nicht gefragt.


Bezug
                                                                                
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Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 10:43 Mi 19.12.2007
Autor: detlef

also muss ich den Schwerpunkt suchen des Stabes+der Masse!?

Ich weiss aber irgednwie nicht so ganz, wie man den bestimmt? Der Stab hat bei l/2 den Schwerpunkt und m2 bei l, wenn man A als Bezug wählt!

Bezug
                                                                                        
Bezug
Reaktionskraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:57 Mi 19.12.2007
Autor: leduart

Hallo
Was du alsBezugspunkt nimmst ist doch völlig egal! kommt doh nur drauf an, von wo aus du das ngeben willst.
Kennst du denn die Allgemeine Darstellung des Schwerpunkts nicht. darin sind die [mm] r_i [/mm] bzw [mm] x_i [/mm] einfach die Abstände von irgend nem Punkt, natürlich für alle Massen von demselben. also kannst du auch den Mond oder die Venus als Bezugspunkt nehmen (glaub nicht, dass das so sinnvoll ist!)

Gruss leduart

Bezug
                                                                                                
Bezug
Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 16:13 Mi 19.12.2007
Autor: detlef

ich kenne das so:

[mm] r_s [/mm] = 1/V [mm] *\summe_{i=1}^{n}r_i*V_i [/mm]

bei 3D-Körpern und bei 2D ist es A statt V .

Aber was ist hier das Volumen?

detlef

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Bezug
Reaktionskraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:35 Mi 19.12.2007
Autor: leduart

Hallo detlef
Die Formel ist einfach falsch! Wo hast du die denn her?

  
[mm]r_s[/mm] = 1/m [mm]*\summe_{i=1}^{n}r_i*m_i[/mm]

wenn es sich um homogene Körper handelt könnte man evt. statt [mm] m=V*\rho [/mm] schreiben. aber bei Massepunkten ist deine Formel sinnlos.
Sowas findet man meist schnell in Wikipedia!
Gruss leduart


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Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 21:50 Mi 19.12.2007
Autor: detlef

Ich habe die Formel aus meiner Formelsammlung und das ist der Volumenschwerpunkt!

Bei wiki habe ich das hier gefunden:
http://de.wikipedia.org/wiki/Schwerpunkt

Steht da nicht auch genau diese Formel?

also soll ich mit [mm] r_s [/mm] = 1/m * [mm] \summe_{i=1}^{n} r_i*m_i [/mm] rechnen?

[mm] r_1 [/mm] = l/2 und [mm] r_2 [/mm] = l
[mm] m_1 [/mm] = m1 und [mm] m_2 [/mm] = m2
Was ist das m im Nenner? m1+m2?

detlef


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Reaktionskraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:50 Do 20.12.2007
Autor: leduart

Was denn sonst? ja m=m1+m2. wiki: Massenmittelpunkt!
Frohes Fest wünsch dir ne bessere Formelsammlung!
leduart

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Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:54 Do 20.12.2007
Autor: detlef

hallo,

in der Lösung steht aber

h = [mm] (1/3*m_1*l+m_2*l)/(1/2*m_1+m_2) [/mm]

Warum unterschedien sich die Ergebnisse!

Dir auch schöne Weihnachten!



Bezug
                                                                                                                                        
Bezug
Reaktionskraftstoß: Rotation mitnehmen
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:17 Do 20.12.2007
Autor: chrisno

Ich vermute mal ganz stark, dass da doch die Rotation mit berücksichtigt werden muss. Zu jeder Schwerpunktsgeschwindigkeit gehört auch eine bestimmte Winkelgeschwndigkeit.
Es ist also der Punkt zu finden, an dem eine Kraft an dem Stab angreifen muss, so dass Drehmoment und Kraft auf den Schwerpunkt im richtigen Verhältnis zueinander stehen.
1. brechne den Faktor der Schwerpunktsgeschwindigkeit und Winkelgeschwindigkeit verbindet.
2. Nimm eine beliebige Höhe und berechne für eine beliebige Kraft (den Wert der Kraft kennst Du ja nicht, er interessiert auch nicht) wie groß das Drehmoment auf den Stab ist.
3. Zerlegung der Kraft in ein Kräftepaar und eine Kraft auf den Schwerpunkt.
4. Daraus kanst Du die Bescheleunigung und die Winkelbeschleunigung berechnen.
5. Diese müssen nun im gleichen Verhältnis wie die Geschwindigkeit und die Winkelgeschwindigkeit stehen. Diese Bedingung gibt dir h.

Vielleicht geht das auch einfacher.

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Reaktionskraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:45 Fr 21.12.2007
Autor: leduart

Hallo Detlef
Die Idee mit dem Schwerpunkt ist falsch.
Wenn das Ding am Punkt P anstößt, gibt es durch die Umkehreung der Winkelgeschwind [mm] \omega' [/mm] ein Drehmoment. das untere Teil wird nach links, das obere nach rechts beschleunigt. Die Gesamtänderung des Drehimpulses muss 0 sein, damit im Lager kein Drehmoment aufgebracht wird.
1. Nur Stab, die Geschwindigkeit ist [mm] r*\omega [/mm] ( r=Abstand von A) der Drehimpuls vom Punkt P im Abstand a von A ist dann für das Stück dr:
[mm] $(a-r)*r\omega*\rho*dr$ [/mm] mit [mm] \rho*dr=dm [/mm]
also hat man:
[mm] $0=\integral_{0}^{l}{(a-r)*r\omega*\rho*dr}=a*\omega*\rho*\integral_{0}^{l}{r*dr}-\omega*\rho*\integral_{0}^{l}{r^2*dr}$ [/mm]
daraus
$a=2/3*l  was für m2=0 ja auch die gegebene Lösung ist.
kriegst du jetzt noch die untere Masse m2 dran? dann kommst du auf deine gesuchte Formel.
Gruss leduart

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Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:55 Sa 22.12.2007
Autor: detlef

puh, das sieht da recht kompliziert aus!

WIeso ist der Drehimpuls ein Integral? Ach das Integral ist das Massenträgheitsmoment oder?

Hm und nun muss ich das gleiche für die Masse 2 machen?

detlef

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Reaktionskraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:33 Sa 22.12.2007
Autor: leduart

Hallo
Da jeder Punkt ein anderes Drehmoment hat, musst du die aufintegrieren. durch a-r kommt unterhalb das entgegengesetzte raus wie Oberhalb P.
jetzt musst du noch den Drehimpuls der Punktmasse unten zur Summe addieren und dann muss der Gesamtdrehimpuls (eigentlich seine Änderung) =sein, dann muss A kein Drehmoment ausüben! Ich find die Aufgabe gut! kannst du schreiben, wer und wo die gestellt wurde? den Prof find ich nämlich gut.
Gruss leduart.

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Bezug
Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:16 So 23.12.2007
Autor: detlef

Der Drehimpuls muss Null sein. Die Formel für den Drehimpuls ist
L  = J* [mm] \Omega [/mm]

Wie setzt sich das bei deinem Integral zusammen, dass ist mir noch nicht so ganz ersichtlich!?


Das ist eine alte Klausuraufgabe, aber den Professor kann ich dir nicht sagen!Die Aufgabe ist von 2003!

Wie kommt dieses (a-r) nochmal zu stande, ich dachte, dass der Hebelarm
schon bei [mm] r*\omega [/mm] ist?

detlef

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Reaktionskraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:52 So 23.12.2007
Autor: leduart

Hallo Detlef
Ein Massepunkt mit der Masse m oder dm hat den Drehimpuls m*v*r
r der Abstand zum Drehpunkt. also bei dem Problem nicht von A sondern vom Aufschlagpunkt P. also ist hier r=a-r' r'= Abstand von A die Geschw. v ist [mm] r'*\omega. [/mm]
durch den Anschlag wird die Bewegungsrichtung ja umgedreht, [mm] \omega [/mm] also geaendert. damit A kein Drehmoment ausueben muss muss die Summe der Drehimpulsaenderungen 0 sein. das untere Ende und das obere Ende haben entgegengesetzte Bewegungsaenderungen, wenn das ding anschlaegt.  unten ist das Stueck Stab + m2 oben der Stab.
alle Drehimpulsaenderungen muessen deshalb 0 sein. wenn der Drehimpuls, der ja umgedreht wird 0 ist dann auch seine aenderung.
Das Integral kannst du als Traegheitsmoment J bezeichnen, ich find es anschaulicher, die Drehimpulse aufzusummieren.
Hast dus wenigstens fuer den Stab allein mal gemacht?
Schoene Feiertage leduart

Bezug
                                                                                                                                                                                
Bezug
Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:30 Mo 24.12.2007
Autor: detlef

Hallo,

ich komme immer noch nicht mit deinen Abständen zu recht, was du
mit a,r und r' meinst!

Ich glaube , dass ich die Theorie verstanden habe und da habe ich mir überlegt:

Kann man das auch so machen, dass ich vom gesuchten Punkt aus
gehe und dann den Drehimpuls von 0 bis h integriere (Teil über Lager B)
und dann noch mal  von 0 bis (l-h) für den Teil unter dem Lager B.
Der gesamte Drehimpuls muss ja Null sein!

Jetzt nochmal was anderes:
Ich kann ja in einer Tabelle gucken, welches massenträgheitsmoment
ein dünner Stab hat: J = [mm] 1/3*m*l^2 [/mm] und die Punktmasse : [mm] J=m*l^2 [/mm]

Wenn man nun für l die Abstände hier einsetzt, muss man dann nicht
auch auf das gesuchte Ergebnis eigentlich kommen?(ich bin noch nicht drauf gekommen)

Frohe Weihnachten!

Bezug
                                                                                                                                                                                        
Bezug
Reaktionskraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:29 Di 25.12.2007
Autor: leduart

Hallo detlef
Ja, so gehts auch, nur noch unterhalb des Punktes den Drehimpuls von m2 addieren , und beachten dass die Drehimpulse oberhalb b umgekehrt zu denen unterhalb B sind.
Gruss leduart

Bezug
                                                                                                                                                                                                
Bezug
Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:03 Di 25.12.2007
Autor: detlef

hmm, also zu den Integralen:

0 = [mm] \integral_{0}^{h}{r*\omega*\rho dr} [/mm] - [mm] \integral_{0}^{l-h}{r*\omega*\rho dr}- [/mm] Punktmasse?

Punktmasse : [mm] (l-h)^2*\omega*m_2 [/mm]

Bei dem Integral kommt gar nicht die Masse [mm] m_1 [/mm] vor? Die Integrale bekomme ich nicht so ganz hin!

2. Weg:
$ [mm] 1/3\cdot{}m\cdot{}l^2 [/mm] $ und $ [mm] J=m\cdot{}l^2 [/mm] $

Das sind die Massenträgheitsmomente!
0 = [mm] J_1 [/mm] * [mm] \omega [/mm] - [mm] J_2*\omega-J_3*\omega [/mm]
0 = [mm] 1/3*m_1*h^2*\omega [/mm] - [mm] 1/3*m_1*(l-h)^2*\omega-m_2*(l-h)^2*\omega [/mm]

Ist das falsch?

detlef

Bezug
                                                                                                                                                                                                        
Bezug
Reaktionskraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 01:42 Do 27.12.2007
Autor: leduart

Hallo
m1 kommt bei den Intgralen nicht vor, sondern [mm] \rho, [/mm] die masse pro Laenge.
Das zweite waere richtig wenn du nicht fuer beide Teilstuecke ( h und l-h) m1 einsetzen wuerdest.
Gruss leduart

Bezug
                                                                                                                                                                                                                
Bezug
Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:51 Do 27.12.2007
Autor: detlef

Aber es ist doch beides mal (von 0 bis h und l-h) [mm] m_1 [/mm] , was soll das sonst sein?

zu dem Integral:

[mm] \integral_{0}^{h}{r\cdot{}\omega\cdot{}\rho dr} [/mm] - [mm] \integral_{0}^{l-h}{r\cdot{}\omega\cdot{}\rho dr}-\integral_{0}^{l-h}{(l-h)*\omega*\rho dr} [/mm]

gruß detlef

Bezug
                                                                                                                                                                                                                        
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Reaktionskraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 16:38 Do 27.12.2007
Autor: leduart

Hallo
langsam versteh ich deine Fragen nicht mehr. Der ganze Stab hat die Masse m1, doch nicht das Stueck h oder l-h. das dritte integral versteh ich gar nicht, das sollte doch wohl der drehimpuls der Punktmasse sein, da gibts kein [mm] \rho. \rho*l=m1. [/mm]
Irgendwie scheintst du nur mit Formeln rumzuspielen, ohne Ueberlegung, was sie mit dem Problem zu tun haben!
Vielleicht waer es besser, du fasst mal zusammen, was du verstanden hast, bzw. wie du jetzt die Aufgabe siehst.
Gruss leduart

Bezug
                                                                                                                                                                                                                                
Bezug
Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:11 Do 27.12.2007
Autor: detlef

ja ok

ich suche den Punkt, bei dem der Drehimpuls des Systems Null ist.  Der Drehimpuls ist L = [mm] J*\omega [/mm]
Der Stab und die Punktmasse haben alle die gleiche Winkelgeschwindigkeit!

Dann gucke ich nach den Massenträgheitsmomenten! Und das ist
[mm] J_1 [/mm] = [mm] 1/3*m*l^2 [/mm] und [mm] J_2 [/mm] = [mm] m*l^2 [/mm]

Jetzt ist die Frage, wie man hier die versch. Massen berücksichtigt! Vllt. [mm] m_1/l [/mm] *r ?

Dann muss doch bei dem Integral der letzte Teil einfach
$ [mm] (l-h)^2\cdot{}\omega\cdot{}m_2 [/mm] $ lauten!

Bei den Integralen hab ich mich befragt, wie die Massen [mm] m_1 [/mm] und  [mm] m_2 [/mm] da wieder mit reinkommen?

detlef

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Bezug
Reaktionskraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 15:30 Sa 29.12.2007
Autor: leduart

Hallo Detlef
Ich gebs mit dem Erklaeren auf. [mm] \rho"l=m1 [/mm] nach dem Ausfuehren der Integrale.
was HJK schreibt ist mein vorschlag anders formuliert. vielleicht verstehst du das besser.
Gruss und gutes NeuJahr leduart

Bezug
                                                                                                                                                                                                                                                
Bezug
Reaktionskraftstoß: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 14:45 So 30.12.2007
Autor: detlef

Ok, nur eine Frage noch, sind die Integrale so immer noch falsch?

detlef

Bezug
                                                                                                                                                                                                                                                        
Bezug
Reaktionskraftstoß: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 15:20 Di 01.01.2008
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
Bezug
        
Bezug
Reaktionskraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:24 Do 27.12.2007
Autor: HJKweseleit

Ich bestimme von A aus das Trägheitsmoment der Anordnung (m = Stabmasse, M = Kugelmasse, L=Stablänge):

J= [mm] \bruch{1}{3}L^2m [/mm] (Stab, [mm] Formelsammlung)+L^2 [/mm] M (Kugel).             <1>

Der Schwerpunkt befindet sich - von A aus berechnet -  bei s, wobei gelten muss:

s*(m+M) = [mm] \bruch{L}{2}*m [/mm] ( Stab) +L*M (Kugel).           <2>


Damit hat das System den Drehimpuls [mm] J*\omega [/mm] (mit obigem J bezüglich A) und den Impuls

p = (m+M)*v (v=Schwerpunktsgeschwindigkeit)= [mm] (m+M)*s*\omega [/mm] = (s. <2>) [mm] (\bruch{L}{2}*m+L*M)*\omega [/mm] .        <3>

Der Stoß im Abstand h von A muss nun beides gleichzeitig auffangen. Wird jetzt der Impuls p abgegeben und auf das Hindernis übertragen, so überträgt sich auch der Drehimpuls p*h (Impuls*Abstand der Wirkungslinie).

Damit ergibt sich die Forderung p*h = [mm] J*\omega [/mm] oder (mit <3> und <1>)

[mm] (\bruch{L}{2}*m+L*M )*\omega*h [/mm] = [mm] (\bruch{1}{3}L^2m +L^2 M)*\omega [/mm]

[mm] (\bruch{L}{2}*m+L*M)* [/mm] h = [mm] \bruch{1}{3}L^2m +L^2 [/mm] M


h = [mm] \bruch{\bruch{1}{3}L^2m +L^2 M }{\bruch{L}{2}*m +L*M} [/mm] = (mit 6/L [mm] erweitert)\bruch{2*Lm +6*L M }{3*m +6*M}=\bruch{2}{3}*L*\bruch{m +3* M }{m +2*M}. [/mm]

h [mm] =\bruch{2}{3}*L*\bruch{m +3* M }{m +2*M}. [/mm]

Für den Extremfall m=0 erhält man h=L (klar, man muss die Kugel treffen), für den anderen Extremfall M=0 erhält man [mm] h=\bruch{2}{3}*L. [/mm]

Ich habe diese Berechnung auch zur Kontrolle nochmals so durchgeführt, dass ich alles bezüglich des Schwerpunktes berechnet habe. Das Ergebnis ist das selbe.

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Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:28 Sa 29.12.2007
Autor: detlef

okay, dass verstehe ich soweit, bis auf die Forderung:

p*h = J * [mm] \omega [/mm]

Wie kommst du darauf?


Hmm mich würde aber auch interessieren, was ich immer noch falsch mache, bei dem anderen Lösungsansatz!

detlef

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Reaktionskraftstoß: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 20:31 Sa 29.12.2007
Autor: HJKweseleit

Die Gleichung beschreibt die Dynamik des Drehimpuls-Austausches. Der Impuls eines Körpers lässt sich  mit p=m*v beschreiben, der Impulsaustausch erfolgt aber über einen Kraftstoß [mm] F*\Delta [/mm] t.

Herleitung: [mm] \Delta [/mm] p = [mm] \Delta [/mm] m*v = [mm] m*\Delta [/mm] v = [mm] m*a*\Delta [/mm] t = [mm] F*\Delta [/mm] t.

Entsprechend ist der Drehimpuls eines Körpers [mm] J*\omega, [/mm] seine Änderung kann aber über einen Drehmoment-Stoß erfolgen:

[mm] \Delta J\omega =\Delta \summe_{i=1}^{n}m_ir_i^2*\omega [/mm] = [mm] \Delta \summe_{i=1}^{n}m_ir_i^2*v_i/r_i [/mm] = [mm] \Delta \summe_{i=1}^{n}m_ir_iv_i [/mm] = [mm] \summe_{i=1}^{n}r_i\Delta m_iv_i=\summe_{i=1}^{n}r_i\Delta p_i=\summe_{i=1}^{n}r_iF_i\Delta [/mm] t

Dabei ist [mm] r_iF_i [/mm] das jeweilige Drehmoment, dass auf die Masse [mm] m_i [/mm] beschleunigend wirkt und dadurch den Drehimpuls ändert. Dieses Drehmoment wird in unserem Falle durch ein einziges Drehmoment im Abstand h von A erzeugt, das während der selben Zeit [mm] \Delta [/mm] t wirkt. Es muss jeweils gleich groß   und entgegengesetzt sein, also in jedem Moment ist
[mm] \summe_{i=1}^{n}r_iF_i\Delta t=h*F*\Delta [/mm] t. Da nun aber [mm] F*\Delta [/mm] t = [mm] \Delta [/mm] p ist (Änderung des Gesamtimpulses geschieht über den selben Kraftstoß!), ergibt sich daraus:

[mm] \Delta J*\omega [/mm] = [mm] h*\Delta [/mm] p, wobei hier [mm] \Delta J*\omega= J*\omega [/mm]  und [mm] \Delta [/mm] p = p sein soll.

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Reaktionskraftstoß: Zusatzbemerkung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:20 Sa 29.12.2007
Autor: HJKweseleit

Übrigens:

Diese Gedanken habe ich mir nicht alle gemacht, um die Aufgabe zu lösen. Das wäre ja genial. Tatsächlich lernt man in der theoretischen Physik, dass der Drehimpuls sowohl als [mm] J*\omega [/mm] als auch als p*r geschrieben werden kann.

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Reaktionskraftstoß: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 13:00 So 30.12.2007
Autor: detlef

ich kann das alles gar nicht lesen, die formeln werden nicht dargestellt? wie kann das sein?

detlef

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Reaktionskraftstoß: Ausführungen in Word
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:18 So 30.12.2007
Autor: HJKweseleit

Ich hab mal meine Ausführungen in Word kopiert und hänge sie an.

Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: doc) [nicht öffentlich]
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