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Schreibt eure Formeln hier im Board am besten mit Latex!
So gehts: Latex-Kurzbeschreibung | Formeleditor

[quote="spam"]Zwei Klötze A und B sind reibungsfrei auf einer Luftkissenbahn installiert. Klotz A (m_A=0,1 kg) ist mit einer Feder mit der Federkonstanten k=22,5 kg/s² verbunden. Um den Klotz A zu beschleunigen wird die Feder um ∆x=0,2 m gestaucht und anschließend losgelassen. Nach der Beschleunigung durch die Feder soll Klotz A sich frei bewegen können.

a) Wie groß ist die Geschwindigkeit des Klotzes A nach der Beschleunigung durch die Feder? 
b) Auf der Luftkissenbahn kommt es zum elastischen Stoß zwischen dem sich bewegenden Klotz A und dem sich in Ruhe befindlichen Klotz B  (m_B=0,1 kg). Welche Geschwindigkeiten haben jeweils die Klötze nach der Kollision? 
c) Nach der Kollision seien Klotz A und Klotz B miteinander starr verbunden. Wie groß ist dann die Geschwindigkeit? 
d) Wie ändert sich die Situation in b) und c) wenn die Masse des Klotzes B doppelt so groß (m_B'=0,2 kg) ist? 
e) Versuchen Sie, für den Fall aus b) jeweils einen allgemeinen Ausdruck für die Geschwindigkeiten v_A'  und v_B' der Klötze A und B nach dem Stoß zu finden, der nur von den Massen m_A, m_B und den Anfangsgeschwindigkeiten v_A und v_B abhängt.

Meine Überlegungen dazu:

a) über Energieerhaltung, potenzielle Energie der Feder:

[latex]E_{pot} = \frac 1 2 \ k \ s^2[/latex]

Kinetische Energie des Klotzes A:

[latex]E_{kin} = \frac 1 2 \ m_A \ v_A^2[/latex]

Energieerhaltungssatz:

[latex]E_{pot} = E_{kin}[/latex]

[latex]\frac 1 2 \ k \ s^2 = \frac 1 2 \ m_A \ v_A^2[/latex]

[latex]v_A = \sqrt{ \frac{k \ s^2}{m_A}  }[/latex]

[latex]v_A = \sqrt{ \frac{22,5 \ \frac{kg}{s^2} \ (0,2 \ m)^2}{0,1 \ kg}  } = 3 \ \frac{m}{s}[/latex]

b) Klotz A bleibt stehen, Klotz B fährt mit Geschwindigkeit v_A weiter.

c) Impulserhaltung:

[latex]p_{vor} = p_{nach}[/latex]

Klotz A rast mit Geschwindigkeit v_A, Klotz B ruht.

[latex]p_{A} = m_A \cdot v_A[/latex]

[latex]p_{B} = m_B \cdot v_B = 0[/latex]

Damit ist der Gesamtimpuls vor dem Zusammenstoß

[latex]p_{vor} = p_A + p_B = p_A = m_A \cdot v_A[/latex]

Nach dem Zusammenstoß bewegen sich beide Klötze mit der Geschwindigkeit v'

[latex]p_{nach} = m_A \cdot v' + m_B \cdot v' = v' (m_A + m_B)[/latex]

Impulserhaltung:

[latex]p_{vor} = p_{nach} \rightarrow m_A \cdot v_A = v' (m_A + m_B)[/latex]

[latex]v' = \frac{m_A}{m_A + m_B} \cdot v_A[/latex]

Da [latex]m_A = m_B[/latex] bewegen sich die Klötze nach der Kollision nur noch mit halber Geschwindigkeit.

[latex]v' = \frac 1 2 v_A = 1,5 \ \frac{m}{s}[/latex].

d) hm. Ich würde sagen Klotz A bleibt stehen und Klotz B fährt nur noch mit [latex]\frac 1 2 \ v_A[/latex] weiter, aber kann es nicht wirklich erklären. Woran liegt das? Und für c) mit doppelter Masse des Klotzes B:

[latex]v' = \frac{m_A}{m_A + m_B} \cdot v_A = 1 \frac{m}{s} = \frac{1}{3} v_A[/latex]

e) das habe ich doch schon getan oder?

[latex]v_A' = \frac{m_A}{m_A + m_B} \cdot v_A[/latex]

[latex]v_B' = \frac{m_B}{m_A + m_B} \cdot v_B[/latex]

Passt das soweit? Bin erst beim Abtippen auf die Lösungswege gekommen.[/quote]

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