Elastischer/Unelastischer Stoß < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 17:34 Fr 28.04.2006 | | Autor: | Amy1988 |
| Aufgabe 1 | Zwei Kugeln der Masse m1=5kg und m2=10kg stoßen mit der Geschwindigkeit v1=5 m/sec bzw. v2=8 m/sec gerade gegeneinander.
Welche Geschwindigkeit u haben die Kugeln nach dem Stoß, wenn der Stoß
a) elastisch
b) unelastisch erfolgt?
Wieviel Bewegungsenergie ging dabei verloren? Angabe in %. |
| Aufgabe 2 | Ein Körper der Masse 2kg fällt 3sec lang.
Berechne den Kraftstoß, mit dem die Gewichtiskraft wirkt und die Zunahme des Impulses.
Welche Geschwindigkeitszunahme erfährt der Körper?
Welche Geschwindigkeit bekommt er, wenn er
a) aus der Ruhe heraus zu fallen beginnt,
b) wenn er mit 5 m/sec nach unten abgeworfen wurde?
Welchen Kraftstoß erteilt er der Erde in beiden Fällen, wenn er dort liegen bleibt? |
Hey Physik Asse!!!
Ich weiß, das ist eine ganzschön umfangreiche Aufgabenstellung, aber ich verstehe hierbei wirklich so gut wie nichts...
Ich schäme mich ja fast ein bisschen dafür, aber leider kann ich auch keine Ansätze vorweisen =(
Ich hoffe, hier ist irgendjemand, der ein bisschen Zeit hat und mir mal ein paar Rechenwege zeigen kann...
Danke schonmal
AMY
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 18:26 Fr 28.04.2006 | | Autor: | Artus |
Hallo Amy, du wirst mit Sicherheit etwas zum elastischen Stoß in Deinem Physikbuch finden.
Der nachfolgende Link zeigt zwei Formeln, die Du für die Aufgabe 1 verwenden kannst:
![[]](/images/popup.gif) http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph11/grundwissen/05stoesse/elastisch.htm
Auch bei der zweiten Aufgabe habe ich den Eindruck, dass Du etwas früh aufgegeben hast.
Mit Sicherheit habt ihr in den vergangenen Monaten "fallende Körper" untersucht. Damit solltest Du in der Lage sein, die Geschwindigkeit des Körpers am Ende des Kraftstoßes zu berechnen.
Als Kraftstoß bezeichnet man die Einwirkung einer Kraft F (hier: Gewichtskraft) während einer Zeitspanne [mm] \Delta [/mm] t. Dieser führt zu einer Änderung des Impulses [mm] \Delta [/mm] p = [mm] m*\Delta [/mm] v.
Wenn Du Dir nun die gegebenen Größen anschaust, dann sehe ich: m, [mm] \Delta [/mm] t, Gewichtskraft F = m * g.
Somit ist dann
[mm] \Delta [/mm] p = [mm] m*\Delta [/mm] v und
[mm] \Delta [/mm] p = [mm] m*g*\Delta [/mm] t.
Dieser Ansatz sollte weiterhelfen. Schämen musst Du Dich jedoch nicht!
LG
Artus
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 19:02 Sa 29.04.2006 | | Autor: | Amy1988 |
Hallo, also ich habe mich nochmal drangesetzt und habe für Aufgabe 1 folgende Ergebnisse:
a)
u1 = v1(m1 - m2) + 2m1v2 / m1 + m2
u1 = 3,67 m / sec
u2 = v2(m2 - m1) + 2m1v1 / m1+ m2
u2 = 6 m / sec
p% = u1 + u2 / v1 + v2 = 74%
b)
u = m1v1 + m2v2 / m1 + m2
u = 7 m / sec
p% = u / v1 + v2 = 54%
Kann das sein?
Bei Aufgabe 2 weiß ich leider keinen so rechten Ansatz. Wie berechne ich denn den Kraftstoß? Ist das der Impuls?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 20:37 Sa 29.04.2006 | | Autor: | ardik |
Hallo,
[ich hab mal Deine Formeln in bessere und korrektere Lesbarkeit umgeschrieben  ]
Die Formeln erscheinen mir korrekt angewendet, allerdings habe ich mir nicht die Mühe gemacht, die Ergebnisse einzeln nachzurechnen. Überschlägig, aus dem Bauch, könnten die Endgeschwindigkeiten korrekt sein.
Aber:
Du hast bei der Berechnung der Prozentsätze End- und Anfangsgeschwindigkeiten untersucht, nicht aber - wie gefordert - die kinetische Energie.
Für die kinetische Energie eines bewegten Körpers gilt:
$W = [mm] \bruch{1}{2} m*v^2$
[/mm]
also ich habe mich nochmal drangesetzt und habe für
> Aufgabe 1 folgende Ergebnisse:
> a)
> $u1 = [mm] \bruch{v_1(m_1 - m_2) + 2m_1v_2}{ m_1 + m_2}$
[/mm]
> $u1 = 3,67 [mm] \bruch{m}{s}$
[/mm]
>
> $u2 = [mm] \bruch{v_2(m_2 - m_1) + 2m_1v_1 }{m_1+ m_2}$
[/mm]
> $u2 = 6 [mm] \bruch{m}{s}$
[/mm]
>
> [mm] $p\% [/mm] = [mm] \bruch{u_1 + u_2 }{v_1 + v_2} [/mm] = [mm] 74\%$
[/mm]
Für den Verlust an kinetischer Energie musst Du hier 0% herausbekommen. Es gehört gerade doch zu den entscheidenden eigenschaften des Elastischen Stoßes, dass keine Bewegungsenergie verloren geht!
>
> b)
> $u = [mm] \bruch{m_1v_1 + m_2v_2}{m_1 + m_2}$
[/mm]
> $u = 7 [mm] \bruch{m}{s}$
[/mm]
>
> [mm] $p\% [/mm] = [mm] \bruch{u}{v_1 + v_2} [/mm] = [mm] 54\%$
[/mm]
>
> Kann das sein?
Wie oben, Du musst die Energien vergleichen. Hier ist jetzt natürlich die Endenergie kleiner als die Summe der Anfangsenergien.
Sorry für die Kürze...
ardik
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(Antwort) fertig | | Datum: | 23:37 Sa 29.04.2006 | | Autor: | Artus |
Hallo Amy, du hast einmal die falsche Masse eingesetzt:
u1 = v1(m1 - m2) + 2m2v2 / m1 + m2
u1 = 6 m / s
Nebenbei: Das Einheitenzeichen für Sekunde ist s.
>Wie berechne ich denn den Kraftstoß? Ist das der Impuls?
Es ist die Änderung des Impulses. War dieser vorher Null, dann ist Deine Vermutung richtig.
In meiner ersten Antwort stehen alle notwendigen Formeln.
(Mir fällt es auch schwer, die TeX-Formeln zu schreiben, entschuldigt)
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