Berechnen Sie die Geschwindigkeit die der Ball hat, wenn das Seil vertikal steht.

Question

α Aufgabe:

Ein Ball der Masse m ist an ein masseloses Seil der Länge L befestigt, welche an einen Ständer der Masse M befestigt ist welcher wiederum fest mit der Erde verbunden ist. Wir ziehen den Ball aus seiner Gleichgewichtslage und lassen ihn los. Er fällt. Berechnen Sie die Geschwindigkeit die der Ball hat, wenn das Seil vertikal steht. Benutze in deinem System Erde+Stände+Seil. Benutze den Arbeitsenergiesatz um zu berechnen wie weit der Ball fliegt bis er zum Stillstand kommt. Analysiere jeden Teil vom Satz für den Prozess den du benutzt. (Keine Arbeit Terme müssen erklärt werden warum sie nicht benutzt werden). Zeige dass die Geschwindigkeit vom Ball folgende Formel ist:

v = 2Lg (1 − cosα)

Problem/Ansatz:

Die Aufgabe ist etwa in der Art gegeben und ich verstehe nicht wie man erklärt dass der Ständer und die Erde keine Auswirkung auf die Schwingung haben und die Kräfte von denen zeichnet. Ansonsten bräuchte ich Hilfe bei der Herleitung der fettgedruckten Formel

Answer 1

Hallo

aus der Zeichnung mit dem um α ausgelösten Ball berechne die Höhendifferenz h zur gestreckten Lage. dann der Energiesatz mgh=m/2*v^2, dannsiehst du auch, dass deine Formel falsch ist, es ist nich v sondern v^2, kann man auch an de Einheiten sehen rechts m*m/s^2 muss auch links so sein!

Wenn der Ständer schwer genug bzw. starr mit der Erde verbunden  ist muss er und damit auch die Erde, das Gewicht tragen und die Zentripetalkraft aufbringen aber bewegt sich nicht, beeinflußt damit die Bewegung nicht,

Gruß lul