Ballistisches Pendel bauen

Zitat von Pupsnase

Haltet mich jetzt nicht für einen Spielverderber.
Bisher dachte ich immer die Energie müsste komplett an das Pendel abgegeben werden.
Wenn sich das Dia bei Aufschlag verformt geht doch einiges an Energie verloren ?

Joachim

Das Messprinzip beim ballistischen Pendel verläßt sich nicht auf die Energieerhaltung, sondern auf die Impulserhaltung. Der Impuls ( p=m*v ) bleibt auch erhalten, wenn sich das Diabolo verformt.
Bei einem elastischen Stoß wie hier kann man grundsätzlich nicht über die Energieerhaltung gehen. Die Verformung des Diabolos verbraucht schon recht viel Energie, was man daran sieht, dass sich ein Diabolo ja erst bei einer gewissen Mindestenergie überhaupt plättet.

Justus: so hast Du es auch gerechnet, oder? Aus dem Winkel kriegt man die Höhe des Ausschlags h, daraus kann man eine potentielle Energie errechnen, die entspricht der kinetischen Energie nach dem Aufprall. Daraus bekommt man über das Gewicht des Pendels (mit Geschoss) den Impuls nach dem Aufprall, daraus wiederum mit dem Gewicht des Geschosses die Geschwindigkeit des Geschosses vor dem Aufprall, und damit dann letztlich erst die kinetische Energie des Geschosses.

Zitat von Justus

Auf die Werte bin ich über das Program im Forum gekommen, laut dem habe ich bei 30 cm Pendel mit 290 g Gewicht bei einem Dia von 0,5g bei 10 Grad E0 7,5 Joule und v0 173 m/s. :^)

Welches Programm meinst Du denn da?

Die Formel in der Wikipedia sieht richtig aus:
http://de.wikipedia.org/wiki/Ballistisches_Pendel

Die Pendellänge l müsste man bei einem Pendel wie Deinem eigentlich etwas kürzer ansetzen, weil der Massenmittelpunkt ja weiter oben sitzt. Wenn man keine Eichmöglichkeit hat, ist ein Pendel an einem langen Faden, der an der Decke hängt, sicher deutlich genauer. Dann irgendwie den Ausschlag der Kugel messen.

Zitat von Old_Surehand

.... Wenn man keine Eichmöglichkeit hat, ist ein Pendel an einem langen Faden, der an der Decke hängt, sicher deutlich genauer. Dann irgendwie den Ausschlag der Kugel messen.

Ja, sogar bestimmt. Und um die Geradlinigkeit der Pendelbewegung zu garantieren würde ich zwei Fäden nehmen, die v - förmig zur Kugel führen.
Der Uhrenfreund könnte sich auch ein starres Pendel mit Anschlag vorstellen, wo der Wert bei der Rückwärtsbewegung des Pendels über ein Sperrad, Zeiger und Zifferblatt angezeigt wird. Das setzt aber eine halbwegs gut eingerichtete Werkstatt voraus...

Hm, ich weiß es auch nicht. Vielleicht sind die Energien, auf die Du gekommen bist, gar nicht so unrealistisch?

Also das Programm stimmt anscheinend mit der Formel aus Wikipedia überein, da kommt das gleiche raus.

Punkte, die mir einfallen (dir aber wahrscheinlich auch):
- Wegen der Gewichtsverteilung, die nicht mit einem "mathematischen" Pandel übereinstimmt, müsste man wohl mit l und M ein wenig rumspielen, damit die potentielle Energie abhängig vom Ausschlag richtig berechnet wird. Dazu könnte man z.B. mit einer leichten Federwaage mal die tatsächliche Rückstellkraft bei verschiedenen Ausschlagwinkeln messen (mit Faden und Umlenkrolle) und mit der Theorie vergleichen. Zumindest mal bei 90' eine Waage drunterhalten und diesen Wert statt der Masse des gesamten Pendels nehmen (sollte etwas kleiner sein, weil ein Teil vom Aufhängpunkt getragen wird).
- Auch nochmal schauen, wie schnell das Pendel Energie verliert/ ob es irgendwo schleift. Wenn du das frei schwingen lässt, wie schnell wird die Amplitude kleiner? Bei kleiner und bei großer Amplitude?

Aber die Rieseneffekte sollte das alles nicht haben.

Sicher, dass der Sleppzeiger auch schleppt und nicht nachschwingt?