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Hallo,
ich habe eine Aufgabe, worin es um folgendes geht:
| Aufgabe | Ein Hammer an einer Pendelstange der Länge l=30 cm, wird um 80° ausgelenkt und dann losgelassen. Am tiefsten Punkt bei 0° schlägt er auf einen Klotz auf.
Mit welcher Stoßkraft schlägt der Hammer auf? |
Ich habe mir folgendes dazu überlegt.
Wird der Hammer auslenkt auf 80° kann ich ja die Höhendifferenz zwischen dem Tiefsten und höchsten Punkt ausrechenen, Über h=l*cos*80°-l=24,791 cm.
Darüber kann ich die Potenzielle Energie ausrechnen, die der Hammer hat, während er gehalten wird.
Dann wird der Hammer ja losgelassen und hat im tiefsten Punkt nur noch kinetische Energie, worüber ich die maximale Geschwindigkeite ausrechenen kann. Mit der Geschwindigkeit und dem Kreisabschnitt kan nich die Zeit ausrechnen, mit der ich die Beschleunigung ausrechnen kann, die der Hammer vorm Aufschlag hat.
mit F=m*a müsste ich doch dann die Stoßkraft errechnen können.
Ist die Überlegung richtig? Oder ist der Ansatz völlig falsch??
Leider gibt es keine Musterlösung
Ich habe diese Frage in keinem Forum auf anderen Internetseiten gestellt
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 15:12 Do 10.05.2007 | | Autor: | Kroni |
Hi und Herzlich ![[willkommenvh]](/images/smileys/willkommenvh.png "[willkommenvh]") ,
ja, mit Hilfe des EES kannst du ja die Geschwindigkeit des Hammers am unteren Punkt berechnen, und damit auch den Impuls des Hammers.
Ich habe hier in meiner Formelsammlung die Beziehung
[mm] p=\integral_{t1}^{t2}{F(t) dt} [/mm] gefunden.
Vielleicht kannst du ja mit dieser Beziehung die Kraft berechnen, die der Hammer dann zum Zeitpunkt des Aufschlages hat.
Leider haben wir diese Beziehung nie in der Schule gehabt, so dass ich nicht richtig weiß, wie man das dann umstellen kann oder wie auch immer....
LG
Kroni
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Hallo!
Die Kraft kann man leider nicht ausrechnen: Der Hammer kommt mit einer gewissen Geschwindigkeit angeflogen, und beim Aufprall wird er abgebremst. Diese verzögerung zusammen mit der Masse ergibt diese Kraft.
Allerding mußt du jetzt wissen, wie groß diese Verzögerung ist. Die hängt ja vom Material ab: Fällt der Hammer auf ein Federkissen, ist der Bremsweg sehr lang, die Beschleunigung klein. Ist da stattdessen ein Ambos aus Stahl, wird die Beschleunigung ziemlich groß sein.
Zudem, ist das ein elastischer Stoß, wirkt die Kraft ja nicht nur bis zum Stillstand, sondern der Hammer wird dann zurückgeschleudert...
Daher kannst du nicht mehr als den Impuls angeben. Vermutlich ist genau das mit der "Stoßkraft" gemeint.
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