Physik Forum

[michael-mika85]

Hallo,

ich eine masselose Stange mit ner Punktmasse außen dran, diese Stange, also die Punktmasse kann um A rotieren. Dann wirde das Ding ganz aufrecht gestellt und losgelassen bis es vertikal unten an eine Feder prallt. mann sollte berechnen wie schnell es ankommt, und wie sehr sich die Feder eindrückt. Kein ding mit arbeitssatz und energieerhaltung.


ABER wie lange dauert der Kontakt zwischen Punktmasse und Feder!

Arbeitssatz fällt aus, denn ich brauche ja eine Größe als f(t) Impulssatz fällt auch aus, weil die Federkraft=c*federweg nicht als Funktion der Zeit sondern nur des Weges zu finden ist. als bringt das integrieren dieser kraft nach t nix.

D´Alembert habe ich in Polar und kartesischen Koordinaten angesetzt aber dies endet nur in imaginären Differentialgleichungen, bzw. Gleichungen die nicht linear und ohne numerik nicht lösbar sind. (lösung muss analytisch gehen)

Das Problem ist, ich finde keinen ansatz bei dem irgendeine konstante nach der zeit integriert werden kann,

jede blöde variable, vom winkel über die winkel und winkelbeschleunigung ist von (t) abhängig, und die Stammfunktion von z.B. INTERGRALcos(phi(t))dt kann man nicht finden ohne die abhängigkeit des winkels von der zeit zu kennen.


Kann mir bitte bitte jemand helfen ...

[michael-mika85]

http://matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/uploads/7/16993_Masse.JPG

so, nur eben bei 45 grad losgelassen,

[GvC]

Die Randbedingungen in Deiner Aufgabenstellung sind etwas verwirrend. Du sprichst davon, dass die Masse vertikal auf eine Feder prallt, im Bild prallt sie horizontal auf eine Feder. Und warum 45°, wenn du anfangs sagst, das "Ding" wird ganz aufrecht gestellt. Das hieße doch 180°, oder?

Wie dem auch sei, vom ersten Kontakt bis zum Zeitpunkt, zu dem die Masse die entspannte Feder wieder verlässt, vollführen Feder und Masse näherungsweise die erste Hälfte einer harmonischen Schwingungsperiode. Die Kontaktzeit ist also gerade eine halbe Periodendauer des aus Masse m und Feder mit Federkonstante D bestehenden Schwingungssystems. Die lässt sich aus der Kreisfrequenz w=sqrt(D/m) bestimmen, da w=2pi/T.

[michael-mika85]

Hallo,

danke für die Antwort, also wenn ich das so lese gebe ich dir recht
ich meinte, wenn die Stange unten vertikal steht, also wenn man den winkel von oberster Stellung loslaufen lässt, bei phi=180 grad, so dass die Punktmasse dann horizontal auf die Feder auftrifft. Losgelassen wird sie bei phi = 45 grad. so wie es auf dem bild sein könnte.

Und jetzt habe ich gerade deine lösung gelesen. Danke, echt.