 Verfasst am: 05. Jan 2015 01:12 Titel: |
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Vom Ausmaß der Verformung. |
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| Verfasst am: 04. Jan 2015 18:34 Titel: |
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die Formeln kommen auch aus der gleichförmig beschleunigten Bewegung: |
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| Verfasst am: 04. Jan 2015 17:10 Titel: |
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| Wovon hängt es dann ab, wie viel kinetische Energie bei einem inelastischen Stoß verloren geht? | |
| Verfasst am: 04. Jan 2015 16:57 Titel: |
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Weil Impulserhaltungssatz und Energieerhaltungssatz allgemeine Gültigkeit besitzen. |
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| Verfasst am: 04. Jan 2015 16:51 Titel: |
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| Mit anderen Worten:
Wenn ich einen inelastischen Stoß mit gleichen Geschwindigkeiten und Massen in unterschiedlichen Materialien betrachte, geht dann gleich viel kinetische Energie verloren? Wenn ja, waurm? |
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| Verfasst am: 04. Jan 2015 16:49 Titel: |
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Wenn es sich in beiden Fällen um dieselben Massen und dieselben Anfangsgeschwindigkeiten handelt, haben die beiden Massen in beiden Fällen nach dem Stoß dieselbe Geschwindigkeit. Da ändert sich überhaupt nichts. Das sagt ja der Impulserhaltungssatz. |
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| Verfasst am: 04. Jan 2015 16:22 Titel: |
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| Das gleiche Problem hätte ich auch bei einem inelastischen Stoß. Wenn man z.B. mit einem Projektil auf zwei unterschiedlichen Materialien gleicher Masse schießt.
Wenn sich die Geschwindigkeit der beiden Dinge nach dem Stoß bei einem Material im Vergleich zu der Geschwindigkeit der beiden Dinge nach dem Stoß bei dem anderen Material ändert und die Masse gleich bleibt. Wie kann dann der Impuls bei beiden Versuchen gleich sein? |
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| Verfasst am: 04. Jan 2015 16:15 Titel: |
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Du hast auch beim Dosenwerfen einen inelastischen Stoß vorausgesetzt, also denselben Fall wie mit der Knete. Damit unterscheiden sich die beiden Fälle in keinster Weise. Aber vermutlich meinst Du beim Dosenwerfen einen teilelastischen Stoß. In der Tat geht bei einem sochen Stoß weniger Energie in Verformungsenergie über als beim inelastischen Stoß. Ich sehe nur nicht, wo da ein Widerspruch sein sollte. |
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| Verfasst am: 04. Jan 2015 15:55 Titel: |
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| Danke euch allen,
ihr habt Recht, das Beispiel mit den Kugeln war etwas blöd gewählt. Ich versuche jetzt mal, von der Betrachtung mit Kräften weg zu kommen. Betrachtet man z.B. (ja, ich mag Beispiele  einen inelastischen Stoß. Ich nehme jetzt mal Dosenwerfen.
So wie man es lernt, geht ja während dem "Stoß" ein Teil der kinetischen Energie des Balles verloren (in die Verformung der Dose). Die restliche kinetische Energie nach dem Stoß geht in die Bewegung der Dose und die Bewegung des Balles. Der Impuls bleibt erhalten. Wenn man also nun Masse und Geschwindigkeit (vor und nach dem Stoß) vom Ball kennt und die Geschwindigkeit der Dose nach dem Stoß misst, könnte man über den Impulssatz auf die Masse der Dose schließen. So weit, so gut. Wenn man nun anstelle der Dose jedoch ein anderes "Material" (z.B. ein Stück Knete) DER GLEICHEN MASSE nimmt, dann müsste sich ja derjenige Teil der kinetischen Energie, der in innere Energie (also die Verformung) übergeht, verändern, da ja ein anderes Material vorliegt. Demnach würde sich auch die übriggebliebene kinetische Energie für die Bewegung des Balles und der Knete nach dem Stoß im Vergleich zum Dosenwerfen verändern, obwohl die Knete die gleiche Masse wie die Dose hat! Die Masse des Balls bleibt natürlich auch gleich. Versteht ihr, auf was ich hinausmöchte? Misst man nun die Geschwindigkeiten von Ball und Knete nach dem Wurf, würde man über den Impulssatz auf eine geringere Masse der Knete schließen, obwohl sie ja die gleiche Masse wie die Dose hat! Wo liegt der Fehler? Ich weiß auch nicht, warum ich mich mit dem Thema so schwer tue 
Danke, Mart8 |
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| Verfasst am: 04. Jan 2015 01:33 Titel: |
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| Die Knautschzone ist (grob) durch die Deformation der Kugel und der Wand gegeben. Im Idealfall einer unendlich starren Kugel und Wand ist es sinnlos, darüber zu reden.
Zunächst mal ist wobei F und a Funktionen der Zeit sind. Allgemein gilt Nur in Spezialfällen ist a konstant. Wenn die Knautschzone unendlich klein ist, dann ist die Zeit, über die die Geschwindigkeit von der ursprünglichen Geschwindigkeit auf Null abgebremst wird, ebenfalls Null. Damit ist die Beschleunigung a jedoch unendlich! |
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| Verfasst am: 04. Jan 2015 01:23 Titel: |
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| Noch zu deinem 1. Beispiel
Es stimmt, dass man bei beiden Autos dieselbe Kraft benötigt, um sie zu bremsen. Für die Arbeit, die dabei verrichtet wird, gilt aber W=F*s. Und für s gilt: s=1/2 a t² t ist in beiden fällen gleich. a ist im zweiten Fall aber 60mal größer und somit ist die Bewegungsenergie auf 60mal größer. Und um Verständnisproblemen rund ums Quadrat vorzubeugen. Weil dein v 60mal größer ist, wäre die Energie daher 3600mal größer. Weil du aber gleichzeitig die Bedingung stellst, dass m nur 1/60 so groß ist, unterscheiden sich die kinetischen Energie in beiden Fällen um den Faktor 3600/60=60. Es könnte also auf den ersten Blick so aussehen, der Zusammenhang sei linear statt quadratisch. Vielleicht war das, das was dich verwirrt hat. Zum 2. Beispiel Damit kann ich garnichts anfangen. Kräfte sind in dem Kontext sinnlos, weil die Kraft die zeitliche Änderung des Impulses ist und nicht bekannt ist vielange die Impulsänderung (=der Vorgang des Abprallens) dauert. |
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| Verfasst am: 04. Jan 2015 00:44 Titel: |
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| Hallo,
vielen Dank schonmal für euere Antworten. 2 Fragen hab ich aber noch: hansguckindieluft, woher kommen die Formeln, die du angegeben hast? Wäre das dann nicht eine gleichmäßig beschleunigte Bewegung mit der "Knautschtiefe"/dem Bremsweg Jetzt hätte ich nochmal ein Beispiel: Zwei Kugeln rollen senkrecht auf eine Wand zu und prallen ab. Kugeln 1: 3 kg, 1 m/s Kugeln 2: 1 kg, 3 m/s Die Reibung wird vernachlässigt. Im Gegensatz zu dem Beispiel mit den Fahrzeugen würden doch nun beim Aufprall beide Kugeln die gleiche Kraft auf die Wand ausüben (da es ja keine "Knautschzone" gibt)! Trotzdem besitzt Kugel 2 die höhere kinetische Energie als Kugel 1, nur davon "bekommt man nichts mit". Stimmt das so? Gruß, Mart8 |
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| Verfasst am: 03. Jan 2015 11:52 Titel: |
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| Hallo,
wie kommst Du auf folgende Umformung? F = m*a = m * delta v Ansonsten ist es, wie Franz sagt: Um die Bremszeit abzuschätzen, müsstest Du die Bremsstrecke kennen. Wenn wir die Bremsstrecke mit "s" kennzeichnen, errechnet sich die Bremszeit zu: und die Beschleunigung zu: Die Bremszeiten und Beschleunigungswerte werden also in beiden Fällen sehr unterschiedlich sein. VG |
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| Verfasst am: 03. Jan 2015 11:35 Titel: |
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| Du kennst weder die Bremszeit noch die "Knautschtiefe" der Fahrzeuge und damit auch nicht Beschleunigungen oder Kräfte. Und selbst dann wären die Deformationen oder Zerstörungen noch eine extra Frage. | |
| Verfasst am: 03. Jan 2015 11:04 Titel: Verständnisproblem kinetische Energie |
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| Meine Frage: Hi zusammen, beim Wiederholen von Impuls- und Energiesatz habe ich gemerkt, dass ich ein grundlegendes Verständnisproblem von kinetischer Energie habe. Betrachtet man z.B. zwei Fahrzeuge, die mit einer bestimmten Geschwindigkeit gegen eine Mauer fahren: Fahrzeug 1: 60 kg, 1 m/s Fahrzeug 2: 1 kg, 60 m/s Nach F = m*a = m * delta v müssten die Kräfte, die im gleichen Zeitraum (z.B. 1s) von der Mauer auf die beiden Fahrzeuge wirken (und anders herum), gleich sein: Fahrzeug 1: F = 60 kg * 1 m/s² = 60 N Fahrzeug 2: F= 1 kg * 60 m/s² = 60 N Nach Ekin = 1/2 * m * v² hat Fahrzeug 2 aber eine viel höhere Bewegungsenergie und würde stärker "demoliert" werden. Für die stärkere "Verformung" des Fahrzeugs wäre ja dann wieder eine höhere Kraft als bei Fahrzeug 1 nötig. Wo liegt mein Denkfehler? Hoffe, ihr könnt mir weiterhelfen :) Gruß, Mart8 Meine Ideen: s. Fragetext |
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