Übung Nr. 4
Abgabetermin: Donnerstag, den 18. November 1999
Aufgabe 1: (4 Punkte)
Zwei Kugeln gleicher Masse, von denen die eine ruht, stoßen nicht- zentral
aufeinander. Der Stoß ist elastisch und die Rotation
der Kugeln kann vernachlässigt werden. Wie groß ist der Winkel
zwischen den Bahnen der Kugeln nach dem Stoß ?
Aufgabe 2: (5 Punkte)
Zwei aneinandergekoppelte Wagen mit gleichen Massen
bewegen sich mit konstanter Geschwindigkeit
auf einer geraden Bahn. Zwischen den beiden Wagen
befindet sich eine nicht befestigte Feder, die um die Länge
zusammengedrückt ist. Die Federkonstante ist
.
(siehe Abbildung unten links).
Nach Lösen der Kopplung entspannt sich die Feder.
a) Wie groß sind die Geschwindigkeiten der beiden Wagen nach dem Lösen
der Kopplung?
b) Wie groß sind die Massen der beiden Wagen, wenn der erste Wagen
nach den Lösen der Kopplung stehenbleibt ?
Aufgabe 3: (4 Punkte)
Durch Anhängen einer Last der Masse an einen Kranhaken
der Masse dehnt sich das Seil elastisch um die Strecke
. Die Masse des Seils kann vernachlässigt werden.
Mit welcher Frequenz kann die Last vertikale Schwingungen ausführen ?
Aufgabe 4: (7 Punkte)
Der Körper eines ballistischen Pendels habe die Masse .
Die Pendellänge beträgt , die Masse des starren
Pendelarmes kann vernachlässigt werden. Auf den Körper wird eine Kugel
mit Masse und Geschwindigkeit geschossen
(siehe Abbildung unten rechts). Wie groß ist die maximale
Winkelauslenkung des Pendels für die folgenden drei
Fälle:
a) die Kugel bleibt im Pendelkörper stecken;
b) die Kugel prallt mit einer Geschwindigkeit
nach hinten
ab;
c) die Kugel fällt nach dem Aufprall senkrecht nach unten auf den
Erdboden ?
Harm Fesefeldt
2007-08-02