Golfball < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:02 Di 06.11.2007 | | Autor: | detlef |
hallo,
es geht um golfen bei der aufgabe:
Beim Schlagen eines Golfballes (Masse m) mit einem Schläger (Masse M) kann angenommen werden, dass die Masse des Schlägers erheblich größer ist, als die des Balles. Zeigen Sie, dass der Ball beim Abschalg maximal die doppelte Geschwindigkeit des Schlägers erreichen kann.
a) Stellen Sie zunächst anhand der Impluserhaltung(Schläger vor, Schläger und Ball nach dem Stoß) eine Formel für die Geschwindgikeit des Schlägers [mm] v_1 [/mm] nach dem Stoß auf.
also p=m*v
Impuls vorher : P= [mm] M*v_0
[/mm]
Impuls danach: p= [mm] M*v_1+m*v
[/mm]
[mm] v_1 [/mm] = Geschwindigkeit des Schlägers nach dem Stoß
v = Geschwindigkeit des Balls
Das muss gelcih sien und dann nach [mm] v_1 [/mm] umstellen oder?
detlef
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 19:04 Di 06.11.2007 | | Autor: | M.Rex |
Hallo detlef
> hallo,
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> es geht um golfen bei der aufgabe:
>
> Beim Schlagen eines Golfballes (Masse m) mit einem Schläger
> (Masse M) kann angenommen werden, dass die Masse des
> Schlägers erheblich größer ist, als die des Balles. Zeigen
> Sie, dass der Ball beim Abschalg maximal die doppelte
> Geschwindigkeit des Schlägers erreichen kann.
>
> a) Stellen Sie zunächst anhand der Impluserhaltung(Schläger
> vor, Schläger und Ball nach dem Stoß) eine Formel für die
> Geschwindgikeit des Schlägers [mm]v_1[/mm] nach dem Stoß auf.
>
> also p=m*v
> Impuls vorher : P= [mm]M*v_0[/mm]
> Impuls danach: p= [mm]M*v_1+m*v[/mm]
>
> [mm]v_1[/mm] = Geschwindigkeit des Schlägers nach dem Stoß
> v = Geschwindigkeit des Balls
>
> Das muss gelcih sien und dann nach [mm]v_1[/mm] umstellen oder?
>
> detlef
So ist es. Dann solltest du auch sehen, warum die Endgeschwindigkeit maximal doppelt der Schlägergeschwindigkeit sein kann.
Marius
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:00 Di 06.11.2007 | | Autor: | detlef |
hmm ich weiss nicht so recht, wo dann eine 2 auftauchen soll!?
detlef
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Hallo!
Die Impulsformeln bringen dir relativ wenig, denn die sind ja nicht energieerhaltend. (Der Ball könnte nach dem Impulssatz auch am Schläger kleben bleiben...)
Du solltest eher die kompliziertere Formel mit Energieerhaltung nehmen. Daß der Schläger so viel schwerer ist, sorgt dafür, daß seine Geschwindigkeit vorher und nachher als GLEICH anzusehen ist. Dann solltest du auf das gesuchte kommen. Bedenke auch, daß die Summe der beiden Massen quasi gleich der Schlägermasse ist.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 07:49 Mi 07.11.2007 | | Autor: | detlef |
Als das mit dem Impuls war so erstmal richtig?
Energieerhaltung:
Der Schlaäger erhält durch das Ausholen potentielle Energie, M*g*h, diese wird dann in kin. Energie des Balls und des Schlägers umgewandelt oder fehlt da noch was?
detlef
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Hallo!
Nein, das nicht (Und der Schläger wird hauptsächlich durch den Menschen mit Energie gefüttert, die Höhenenergie macht da nicht viel aus...)
Die Impulserhaltung alleine reicht nicht, man muß zusätzlich auch Energieerhaltung fordern. Aus beidem rechnet man sich normalerweilse zwei Formeln zusammen, die die Geschwindigkeit der Stoßparter nach dem Stoß beschreibt. Das ganze läuft unter der Bezeichnung "elastischer Stoß". Bei Wikipedia habe ich die beiden Formeln gesehen, und du müßtest sie auch kennen, wenn du die Aufgabe lösen willst.
Die Impulserhaltung alleine wird beim "inelastischen Stoß" benötigt. Charakteristisch ist, daß die Stoßparter sich danach meistens zusammenhängend weiterbewegen. Beispiel: Sandsack, wenn der wo gegen fliegt, kommt der nicht zurück. Oder ne Gewehrkugel, die irgendwo einschlägt. Ein Teil der anfänglichen Energie wird dabei immer in Wärme oder Verformung etc. umgewandelt.
Beim elastischen Stoß bewegen sich beide Teile getrennt voneinander fort, die anfängliche Energie ist auch hinterher noch in den Bewegungen drin. Beispiel Flummi: Wenn der auf dem Boden rumhüpft, fliegt er immer gleich hoch (Weil mgh konstant ist)
Allgemein hat man es immer mit nem Fall zu tun, der irgendwo dazwischen liegt. Ein normaler Ball erreicht ja z.B. immer nur so 60-70% der vorherigen Höhe. Ein Autounfall ist ziemlich inelastisch, die Energie geht in die Verformung der Autos über. Aber meistens sind die Autos nicht ineinander verkeilt, daher ist das auch ein wenig elastisch.
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 13:13 Mi 07.11.2007 | | Autor: | detlef |
ok also meinst du sicherlich diese Formel:
[mm] 1/2*m*v^2_1+1/2*M*v^2_2 [/mm] = [mm] 1/2*m*v^2_1'+1/2*M*v^2_2'
[/mm]
Und welche verinfachung entsteht, weil M<<m ist?
detlef
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Hallo!
Nein, diese Formel meine ich nicht.
Sie ist generell richtig, aber gleichzeitig muß auch der Impulssatz
[mm] m\cdot{}v_1+M\cdot{}_2=m\cdot{}v_1'+M\cdot{}v_2'
[/mm]
erfüllt sein. Aus beiden Gleichungen ergeben sich dann Formeln für [mm] v_1' [/mm] und [mm] v_2'
[/mm]
Du kannst jetzt fleißig sein, und das selber herleiten, aber das ist ne undankbare Arbeit. Das steht eigentlich in jeder Formelsammlung, und wie ich sagte, auch bei Wikipedia findest du sie schnell unter "elastischer Stoß".
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(Frage) überfällig  | | Datum: | 19:37 Mi 07.11.2007 | | Autor: | detlef |
[mm] v_1' [/mm] = [mm] ((m_1-m_2)*v_1+2*m_2*m_1)/(m_1+m_2)
[/mm]
Das meinst du aber, oder?
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 20:20 Fr 09.11.2007 | | Autor: | matux |
$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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