Energieerhaltung Federpistole < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:13 Fr 02.03.2007 | | Autor: | Ynm89 |
| Aufgabe | Man hat eine Federpistole um sie zu spannen benötigt man eine Masse m von 500g. Die Kugel in der Pistole hat die Masse m = 12g
Die Strecke von der Mündung bis zur Feder auf der die Kugel liegt ist 5cm lang.
Ermittle
a) Die Federhärte
b) Wie weit steigt die Kugel über die Mündung der Pistole bei Senkrechtem Schuss
c) Die Pistole wird waagerecht gehalten, in der höhe von 1,25m. Welche Geschwindigkeit hat das Geschoss an der Mündung?
d) Wie weit fliegt das Geschoss
e) Mit welcher Geschwindikeit trifft es am Boden auf?
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zu a) Das habe ich über Hooke berechnet
und zwar wie folgt:
g*m=D*s dann nach D auflösen und dann komme ich auf die
Federhärte [mm] D=98,1\bruch{N}{m}
[/mm]
zu b) Habe eine Kräftebilanz aufgestellt zu dem Zustand an dem die Feder angezogen ist, also vor dem Schuss. Und nach dem Schuss
1. Zustand:
Höhenenergie: Wpot=0J
Bewegungsenergie: Wkin=0J
Spannungsenergie: Wspan=0,5*D*s²
2. Zustand:
Wpot=m*g*h
Wkin=0J
Wspan=0J
Daraus die Bilanz ziehen:
0,5*D*s²= m*g*h
nach h auflösen und dann komm ich auf 1,04m. Das ist dann die ab der Feder auf der die Kugel liegt (Zustand eins) bis dort hin wo die Kugel hochfliegt (Zustand zwei)
danach habe ich von dieser berechneten Höhe die Strecke s subtrahiert um auf die Höhe H über der Mündung zu kommen.
Ergebnis: 0,992m
zu c) Ich habe mir eine Skizze gemacht und dann die Zeit berechnet die die Kugel hat.
mit y=0,5*5*t² dann nach t auflösen und da komme ich auf t=0,5s
Und ab hier weiß ich nicht weiter. Und bin verzweifelt.
Ich hoffe jemand kann mir helfen.
Diese Frage habe ich in keinem anderen Forum gestellt
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Hallo!
Bei c sollst du erstmal nur die Geschwindigkeit herausfinden ,das geht auch ganz analog mit der Energiebillanz. Spannenergie=kin. Energie.
Nun zu d)
Du hast mit deiner Formel ausgerechnet, wie lange die Kugel fällt. (Wobei g/2 natürlich nicht exakt 5 ist).
wenn die Kugel abgeschossen wird, wird sie genau so lange unterwegs sein, bis sie einschlägt. Allerdings bewegt sie sich waagerecht auch noch mit konstanter Geschwindigkeit. Mittels x=v*t und der zeit bis zum Einschlag kommst du auf die zurückgelegte Strecke.
e)
Das kannst du auch Mittels Energiebillanz machen. Zu der Energie von der Pistole kommt nun noch Potenzielle Energie hinzu (1,25m Höhe), und die Summe dieser Energien wird in kin. Energie umgewandelt, das ist die Aufprallgeschwindigkeit.
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