Herzlich Willkommen!

Ich hatte über YouTube gefragt ob ihr auch alte Aufnahmen haben wollte und die Antwort war ein klares JA. Damit gibt es hier das erste von etlichen Beispielen die noch mit altem Equipment entstanden sind. Die Videoqualität, sowie auch die Auflösung des elektronischen Whiteboards sind nicht ideal, aber die fachlichen Inhalte sind dennoch wie gewohnt.

In diesem Beispiel geht es um den Stoß einer Kugel mit einer drehbar aufgehängten Platte.

Eine quadratische Platte der Masse mB ist gemäß Skizze bei C drehbar aufgehängt. Im Punkt E im Abstand l von der Aufhängung stößt eine Kugel (punktförmige Masse mA) mit der Geschwindigkeit vA1 gegen die anfangs ruhende Platte. Die Stoßziffer beträgt ϵ.

Geg.: mA=1.2kg, mB=3kg, a=0.6m, l=0.4m, vA1=5ms−1, ϵ=0.8

Ges.:
*Massenträgheitsmoment der Platte bezogen auf den Aufhängepunkt C
*Winkelgeschwindigkeit der Platte und Geschwindigkeit der Kugel unmittelbar nach dem Stoß *Stoßantriebe in den Punkten E und C
*Energieverlust während des Stoßvorganges
*Wie groß müsste die Geschwindigkeit vA1 der Kugel unmittelbar vor dem Stoß sein, damit sich die Platte nach dem Stoß überschlägt?

Die Angabe gibt es hier auch zum Download.

Stoss-S15Herunterladen

Nachdem hier der innere Stoßantrieb am Punkt E gefragt ist (c), ist es sinnvoll die beiden Stoßpartner getrennt zu betrachten. Wir schreiben also für jeden Impuls- und Drehimpulssatz an, sowie die gemeinsame Stoßhypothese. Damit und mit zwei kinematischen Überlegungen sowie den Massenträgheitsmomenten (auch die Kugel hat um C ein Massenträgheitsmoment!) haben wir bereits ein vollständiges Gleichungsystem vorliegen. Dieses können wir direkt lösen und uns danach noch Gedanken über den Energieverlust bzw. den Fall des Überschlagens machen. Die Details sind wie gewohnt im Video zu finden. Viel Spaß damit!

Selbstverständlich gibt es auch wieder den schriftlichen Lösungsweg als Download. Damit könnt ihr einzelne Rechenschritte leichter vergleichen.

S15-1Herunterladen

Bei Fragen könnt ihr jederzeit gerne entweder hier oder auf YouTube einen Kommentar hinterlassen. Ich werde alle Kommentare wie immer schnellstmöglich beantworten.

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Bis bald und alles Gute,
Markus

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