Physik: Pendel berechnen

[Jakobby]

Hallo,
ich stehe gerade total auf dem Schlauch... :confused:

Ich übe gerade für die PhysikLk Klausur 13/1 nächsten Montag, und komme bei folgendem Problem nicht weiter (übe anhand einer Klausur von vor 3 Jahren):
Quantentheorie
Ein Spiegel der an einem Faden aufgehängt ist (=> Pendel) wird mit einem Lichtblitz beschossen...
Soweit so gut, alles gefragte ausgerechnet (Impulse, kin.Energie, usw.) aber:
Dieses Pendel ist im Nullpunkt und wird auf v beschleunigt. Wie berechne ich bei gegebener Masse m die (maximale) Höhe d und die Auslenkung s?

gegeben:
m = 2 *10^-5 kg
l = 0,1 m
v = 3,333 * 10^-4 m/s

Wir haben zwar Schwingungen durchgenommen, aber ich komme einfach nicht drauf wie ich aus den gegebenen Daten h und s berechnen soll...
Wenn jemand etwas Zeit übrig hat und Lust sich damit zu beschäftigen...DANKE!

Vollständige Aufgabe:
Ein Laser sendet kurzdauernde intensive Lichtblitze aus (W=1J, dt=1*10^-8s).
Diese Lichtblitze werden auf einen Spiegel der Masse m=2*10^-2g gestrahlt. Der Spiegel ist an einem Faden (von zu vernachlässigender Masse) der Länge l=10cm aufgehängt.

a) Bestimme die Anzahl der Photonen die den Spiegel bei einem Blitz treffen, wenn lambda=693*10^-9m ist.
b) Berechne den Gesamtimpuls eines Blitzes!
c) Welcher Impuls wird auf den Spiegel übertragen?
Der Spiegel bewegt sich dann mit der Geschwindigkeit vs. Berechne vs und die kin.E. des Spiegels!
d) Berechne Höhe d und Auslenkung s, die der Spiegel erreicht!

Unklar: Aufgabenteil d

[Wirehead]

Hallo,
ich hab eigentlich keine ahnung davon, aber ich hab mir das mal grade vorgestellt:
Wenn man annimmt das es keine Verluste gibt dann gillt folgendes:
Wenn das pendel den oberen umkehrpunkt ereicht hat dann ist die geamte kin. Energie in lageinergie transformiert worden. Dann müsste gelten:

W =h
m*g

s kann man aus h und l mit Kreis- und Winkelfunktionen berechnen, glaube ich.
Kann auch sein das ich das jetzt falsch verstanden habe.

Gruß
Torsten

[Jakobby]

*PENG*
Ich glaube das ist es!
(bei unserem Lehrer kann man das nie wiessen in wiefern Vereinfachungen miteinbezogen sind)

1.000 Dank!

Wenn jemand anderem noch etwas einfällt...
Oder wer Lust hat die Aufgabe zu lösen... :D

[elmar]

Hi,

in solchen Fällen nimmt man immer den Energierhaltungssatz. Ekin =Epot.
Damit kann man so manche Aufgabe lösen.

Beim schrägen Wurf kann man sich entweder die komplizierte Formel merken, oder zerlegt die Anfangsgeschwindigkeit in X und Y. Aus dem reinen Y-Antei (entspricht senkrechter Fall, also 1/2*g*t²) kann man dann die Dauer des Fluges berechnen. Die Wurfweite berechnet sich dann aus dem X-Anteil multipliziert mit der dauer des Wurfes. X- und Y-Bewegung beeinflussen sich nämlich nicht und können unabhängig betrachtet werden.
Steht eine Wand dazwischen (Ball prallt ab), so berechnet man das gleich, muss nur beachten, dass der Ball erst die berechnete Stecke zur Wand und dann in der entgegengesetzten Richtung zurück legt.

Damals im Physiksemester hatten wir einen Dozenten, der jede Aufgabe mit Lustigen Strichmännchen veranschaulicht hat. Auch die Aufgaben waren spitze:

"Ich halte meinen besten Freund über eine Klippe. h = 18m. Unten befinden sich Dornenbüsche und Speere. Wie lange habe ich Zeit, ein trauriges Gesicht zu machen, bis mein bester Freund unten in den Speeren und dornenbüschen aufschlägt?
Das Ganze passiert natürlich auch hier wie immer im Vakuum!"

Gruß
Elmar