47-71 ausführliche Lösungen II.pdf

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Uploaded by Mohamed E. 3537 at 2019-10-30
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Hier findet ihr meine ausführliche Lösungen zur Aufgabensammlung ( Fassung von WS17/18).Falls es Fragen dazu geben würden, schreibt dann einfach in Kommentare, ich werde versuchen, zeitnah zu antworten :).

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Müsste v1 nicht mit l/2 ausgechnet werden, da der Schwerpunkt in der Mitte des Stabes liegt?
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wie ergeben sich hier die vorzeichen? wieso sind die potentiellen Energien negativ?
weil wir das Nullniveau ( die Linie wo kinitische Energie aller Objekte gleich null ist (generell wählt man dafür das Boden der Erde)) als die horizontale Linie beim Lager auswählen. Sehen Aufgabe 63 teil c in der von mir gezeichneten Diagramm. :) wir sind dann damit unterhalb des Nullniveau und deshalb ist das negative Vorzeichen
wie entscheidet sich womit ich (2) multipliziere
hier stehen 2 Gleichungen mit 2 Unbekannten <(1);(2)> . Deshalb ist dieser Schritt um eine in die andere einzusetzen und somit bekommt man eine einzelne Gleichung mit nur einzigem Unbekannt. :)
Hier soll man durch 3m+m1 teilen.
ja, das stimmt schon, hab mich vertippt, aber das Ergebnis davon (5) schon richtig. Danke!
Warum kann ich das machen ?
hier stehen 2 Gleichungen mit 2 Unbekannten . Deshalb ist dieser Schritt um eine in die andere einzusetzen und somit bekommt man eine einzelne Gleichung mit nur einzigem Unbekannt. :)
warum berücksichtigt man hier nicht noch h für die potneitelle Energie?
weil wir das Nullniveau ( die Linie wo kinitische Energie aller Objekte gleich null ist (generell wählt man dafür das Boden der Erde)) als die horizontale Linie beim Lager. Sehen Aufgabe 63 teil c in der von mir gezeichneten Diagramm. :)
woher weiß man, dass es keine anfangsgeschwindikeit gibt?
Solange ist es nicht in der Aufgabestellung oder in der gegebenen Diagrmm explizit ein Hinweis dazu steht, dann nimmt man dass es keine Anfangsgeschw. existiert.
ich verstehe noch nicht so ganz wieso man hier die menschen auch noch mit der endgwschwindikeit des wagens betrachtet
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Warum bleiben die 2m hier noch stehen? Die Personen sind doch nicht mehr auf dem Wagen
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nein die linke seite zeigt die geschw. von wagen und den beiden personen vor dem absprung und die rechte seite danach auf der rechten seite hat man die geschwindigkeit des wagens nach dem stoß und die geschwindigkeit der menschen mit der selben geschwindigkeit abgezogen ihrer absprunggeschwindigkeit
aber der Wagen ändert sein Geschwindigkeit doch erst, wenn die Personen abgesprungen sind, deshalb ist mir das noch unklar
wieso eine 3? es sind doch nur noch 2 auf dem 1 wagen drauf
Das ist auch falsch, man muss den IES nochmal neu aufstellen und dann vn1 neu berechnen
Hier fehlt die Verspannung durch m_2 der Feder. Der EES müsste lauten: 1/2*m_2*(v'_2C)^2 - m_2*g*s_0 + 1/2*c*(s-0)^2 = 1/2*c*s^2 - m_2*g*s und s_0=m_2*g/c (Kräftegleichgewicht)
wieso haben ekin und epot nicht das gleiche VZ? sie gehen doch beide gegen die feder
soll das heir m1 heißen?
ja
wieso nicht l-lcos(phi1)? man will döch die Höhe haben, die die Masse fallen kann oder? und das ist doch nicht die höhe auf der sie gerade ist oder?
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die Höhe um die sich m1 verändert die sie also auch wirklich fallen kann
achso, naja bei potenzieller energie muss man ein null niveau festlegen, und epot bezieht sich eben auf dieses. Theoretisch spricht nichts dagegen das so zu machen, wie du es dir gedacht hast. Allerdings ist bei dieser aufgabe eben das Nullniveau schon vorgegeben, deswegen bezieht sich alles darauf .. hoffe das hilft dir weiter
(m1+6m)v0,1 - 3mvrel = 0
wieso plus 6m? die grundgewschwindikeit v0,1 trifft doch auf die 3 die am anfang noch nicht drauf sind gar nicht zu oder?
wo und wie zieht man hier die Bilanzgrenze?
push
Warum ist die Masse der Personen noch dabei ? Die sind doch runtergesprungen
Das ist ein Energieerhaltungssatz. Wenn die Personen abspringen befinden sie sich nicht mehr auf dem Wegen. Trotzdem sind sie noch innerhalb deiner Bilanzgrenze.
aber man berücksichtigt doch auch schon dass sie abgesprugen sind mit dem vrel term
die feder ist vorgespannt.
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push
Beim EES muss vor dem Stoß noch 1/2*c*s_0^2 (Federenergie) und die negative pot. Energie der Masse mit -m_2*g*s_0 hinzukommen. s_0 kriegt man schnell über das Kräftegleichgewicht im Kontaktpunkt raus. Einfach c*s_0=m_2*g -> s_0=m_2*g/c. Wenn man das beachtet ist das Ergebnis des Instituts auch richtig!
So muss es sein.
So
in der aufgabenstellung steht, der Hinweis ja mit phi1-phi2 ist das egal wie rum man die annimmt?
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ja eben also phi2-phi1 aber in der klammer vom kosinus steht ja phi1-phi2
Der cosinus ist zwischen -45° und 45° symmetrisch. Also es kommen die selben Werte raus wenn du den Winkel negativ an gibst. Das erklärt zwar nicht die Lösung des Instituts aber ich denke dass es einfach ein kleiner fehler ist der nicht behoben wurde, da es keinen Unterschied macht
Warum haben wir hier eine translatorische Energie? Ist das nicht rotatorisch?
Wieso markierst du das nur bei m2 und nicht auch bei m1? Also bei einer Punktmasse gibt es ja keinen Trägheitstensor also benutzt du die normale formel. Aber die Geschwindigkeit kann du als Rotation darstellen mit v= Länge mal Winkelgeschwindigkeit
wieso ist hier eine potentielle Energie? die Masse m2 liegt doch auf dem Boden
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woran erkennt man wo das nullniveau ist?
das hat der daneben in der kleinen zeichnung definiert
warum ist das v1 und nicht v2? wir sind hier doch bei der geschwindidkgeit der masse 2 vor dem stoß oder?
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warum steht dann auf derrechten seite m2? sollte da dann m1 stehen?
oh stimmt, dann hat er sich verschrieben
welches l soll das hier sein?
Warum v_n1 und nicht v_0? Die Personen springen doch ab, während der Wagen noch v_01 hat. v_n1 wäre doch nach dem Absprung?
aber die geschwindigkeit der person berechnet man ja nach dem Absprung
Weil die relativ Geschwindigkeit relative zur Geschwindigkeit vom wagen 1 ist, vn,1-vrel ist die absolut Geschwindigkeit der person
2 muss weg denke ich
Nein, da würde es einfach erweitert um das 1/2 auf der linke Seite zu lösen. Also der EES lautet: 1/2mva² + mgh = 1/2mvb² , also Ekin + Epot = Ekin
wofür steht das D?
Drall
Warum nimmt man hier den Massenträgheitsmoment bezogen auf den Punkt C aber die höhenänderung bezogen auf den Schwerpunkt?
man macht einen EES im Balken links maximale massenträgheit im Punkt C - Epot
und die resultierend greift ja im schwerpunkt an
das ist doch die kinetische ENergie wieso dann kein phi_punkt^2
welchen Zeitpunkt beschreibt die Linke seite?
wieso bachtest du hier nicht, dass v1=l/2*phi1 ist?
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Ah
Weil es egal ist wo m1 ist, da man die Geschwindigkeit von m2 gesucht ist. Also die beiden komplette Stäbe.
warum wurde in den Aaufgebn davor, wo m1 auf l/2 war nicht v1 angepasst? aber hier mit v2 und m2 schon?
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ah ok also das v1.1 ist abhängig von dem l bei dem m1 ist und das v1.2 für vges ist einfach l? oder wo sieht man v1.2?
Also bei dieser Aufgabe gibt nur v1, aber 2 Aufgaben vorher ja.
Warum wird hier l*sin(phi2) dazu addiert und nicht nur l*sin(phi1)
ist falsch
Kann jemand eine genauere Skizze der Geometrie machen? Ich verstehe nicht wie man dann vor allem auf der rechten Seite auf die Winkelbeziehung kommt. Klar addieren sich die Winkel, aber der rechte Winkel geht dann ja verloren, warum kann ich dann immer noch cos anwenden?
Hoffe es hilft
Wo kommt dieser Teil der Gleichung her?
guck mal bei dem Ende der ersten Seite
kann mir jemand erklären wie man auf der Gleichung kommt?
eifach die Energie voher ist gleich die nachher, vorher haben wir nur kinetische Energie 0.5 teta mal phi (da wir einen Balken haben) und die potentiale Energie von dem Balken also masse mal Erdgeschw. mal höhe und die Energie Nachher ist nur die Potentiale Energie aber für einen maximalen Balkenausschlag, ( wie gezeichnet) auch Masse mal Erdgesch mal die Höhe
Wie kommen her die Vorzeichen zustande?
vp darf jetzt nicht mehr wie oben sein, da die Personen jetzt in die andere Richtung springen
Was wurde hier berechnet?
Ich schätze mal die neue Geschwindigkeit des Wagen 1 nach dem Absprung der einen Person. Ist ja jetzt anders als in a) aber muss noch berechnet werden
Hab das gleiche Ergebnis raus. Fehler vom Institut?
Wieso betrachtne wir keine Reibung? Danke!
super danke!
kann mir wer erklären wie dieser Term zustande kommt?
vielen dank