Impuls – Klausuraufgaben

 

2. Klausuraufgabe - Ballistisches Pendel (schwer)

 

Zu den Standardaufgaben im Inhaltsbereich „Impuls“ zählt das Ballistische

Pendel. Was ist aber ein Ballistisches Pendel? Der Begriff besteht aus zwei

Wörter, nämlich „Ballistisch“ und „Pendel“. Die Ballistik beschäftigt sich

eigentlich mit den Wurfbewegungen. Wurfbewegungen haben wir schon in

den Kapiteln

1.3.1. waagerechter Wurf ,  1.3.2. lotrechter Wurf ,  1.3.3. schiefer Wurf

behandelt. Im Speziellen wird der Begriff häufig im Zusammenhang mit der

Untersuchung von Projektilen genannt, also bei dem Verhalten von Kugeln

aus Schusswaffen. In diesem Sinne wird es hier benutzt.

( Link: https://de.wikipedia.org/wiki/Ballistik)

Beim Pendel geht es hier um das Fadenpendel.

../Mechanische_Schwingungen/Harmonische_Schwingung.htm

Man untersucht also die Eigenschaft von Kugeln aus Schusswaffen mittels

eines Fadenpendels. Es geht hier vor allem, um die Abschussge-

schwindigkeit des Projektils. Nun zum Aufbau:

 

 

 

 

Die Kugel wird auf einen

massereichen Körper (Holz-brett, Plastilinkugel usw.) ge-

schossen. Die Kugel bleibt

im Idealfall in diesem Körper

stecken. Das Pendel wird

aufgrund des Stoßes aus-

gelenkt. Aus dem Ablenk-winkel α kann man auf vk

schließen.

 

 

a.) Eine Kugel ( mK = 6,1 g ) vom Kaliber 9 mm wird auf einen Plastilinblock

mit der Masse mP = 0,725 kg geschossen. Die Plastilinkugel hängt an einem

Faden von 3 m Länge. Die Kugel bleibt in der Plastilinkugel stecken. Das

Pendel erreicht eine maximalen Auslenkwinkel von 45°.

 

Berechnen Sie die Austrittsgeschwindigkeit vK des Projektils!

 

Lösung:

 

 

 

Zusatzmaterial:

 

Video mit einer Softgun als Waffe:

Quelle: https://www.youtube.com/watch?v=No2RCyxmu3I

weitere Links zum Thema

1.) Experiment der ETH Zürich

2.) Experiment der Uni Freiburg

etwas anderer Aufbau als im linken Video,

nur die Auslenkung zählt, der Winkel ist nicht

wichtig

3.) Aufgabe Leifi  nur unelastisch, nicht

vollkommen unelastisch!

4.) Werner Mauer   nimmt Leifi Abbildung,

Flüssigkeitsmodell beim Impuls (ungewöhnlich)

5.) Schulexperiment  Auswertung über Kraftstoß mit einer phybox

 

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