Drehimpuls mit stillstehendem Karussell und Ball

Question

Hallo liebe Leute,

kann  mir einer bei dieser Aufgabe helfen?

Leider gibt es keine Lösungen.

Ich brauche dringend Hilfe:

Ein Kind m=30 kg steht auf dem Rand eines stillstehenden Karussells (Radius R=2 m, Massenträgheitsmoment bezüglich der Drehachse JK = 150 kg m²). Das Kind fängt einen Ball mit der Masse mB, den ihm ein Freund unter einem Winkel von 20° bezüglich der Kreistangenten von außen zugeworfen hat. Wie schwer und wie schnell war der Ball, wenn nach dem Auffangen des Balls delta_W = 219,28 J. an Energie verloren ging und die Winkelgeschwindigkeit des Systems nach dem Auffangen w = 0,2 rad/s betrug? Hinweis: Kind und Ball sind als Massenpunkte zu

behandeln.

Mein Ansatz:

Über eine Rückmeldung freue ich mich.

Vielen Dank

Comments

habe die 2 Gleichungen in einem Online Rechner eingetippt.

Da kommt für die Masse unsinn raus.

Wo ist mein Fehler?

Answer 1

Hallo

Impuls ist hier schlecht, weil du ja keine Punktmassen hast und I*v kein Impuls ist. auch den Energiesatz lieber mit w nach dem Fangen als mit v rechnen.

 Drehimpulserhaltung : Drehimpuls des Balls relativ zum Drehzentrum : L=m_B*v*r*cos(20°)

nach dem Auffangen: L=I*w mit I=Ik+mB*r^2 also

mB*v*r*cos(20°)=150kgm^2+mB*4m^2

Energiesatz mB/2*v^2 -  219,28 J=I/2w^2

Damit hast du die 2 Gleichungen für mB und v

Gruß lul

Comments

danke lul :)

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hier ist mein Weg dazu