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Wagen trifft auf Hindernis und kommt zum stehen
 
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Tremonia



Anmeldungsdatum: 12.01.2011
Beiträge: 67

Beitrag Tremonia Verfasst am: 11. Jan 2013 09:47    Titel: Wagen trifft auf Hindernis und kommt zum stehen Antworten mit Zitat

Ein Wagen der Masse m1=100kg bewegt sich auf einer horizontalen Straße und trifft mit einer Geschwindigkeit von 3m/s auf einen Hindernis der Masse m2=25kg. Der Wagen rollt noch 2m weiter und schiebt das Hindernis vor sich her bis beide Massen zum stehen kommen. Reibungszahl des Wagen µg1=0,06. Welche Reibungszahl µg2 hat das Hindernis?

Mein Ansatz: m1*a1=µg1*m1*g -->a1=g*µg1 Beschleunigung bevor Wagen auf Hindernis trifft.

Wenn beide Massen zusammen sind: a2*(m1+m2)=µg1*m1*g+µg2*m2*g

zudem: s= a2*t²+v0*t =2m
v = a2*t +v0 mit v0=3m/s

jetzt habe ich die 4 Unbekannten: a2, v, t, µg2 aber nur 3 Gleichungen
Kann mir jemand n Tipp geben wie ich vllt. weiterkomme?
bzw. ist das Vorgehen überhaupt richtig?

Vielen Dank!
Packo
Gast





Beitrag Packo Verfasst am: 11. Jan 2013 10:07    Titel: Antworten mit Zitat

a1 = 0

Du musst den Impulserhaltungssatz und die kinetische Energie betrachten.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 11. Jan 2013 10:49    Titel: Antworten mit Zitat

@Packo
Bist Du sicher, dass Du den Impulserhaltungssatz benötigst? Reicht nicht der Energieerhaltungssatz?

Tremonia



Anmeldungsdatum: 12.01.2011
Beiträge: 67

Beitrag Tremonia Verfasst am: 11. Jan 2013 10:54    Titel: Antworten mit Zitat

Packo hat Folgendes geschrieben:
a1 = 0

Du musst den Impulserhaltungssatz und die kinetische Energie betrachten.


Mit Impulserhaltung: m1*v1=(m1+m2)*v2 ; v1 =3m/s
=>v2 =v1* m1/(m1+m2)=2.4m/s

s = a2*t²/2 + v1*t =2m und v2 = a2*t+v1 ==> t=(v2-v1)/a2

eingesetzt in die Weg Gleichung 2m = 0.5*(v2-v1)²/a2 +v1*(v2-v1)/a2 ==>2m*a2=v2²/2 -v1²/2 ==> a2 = (v2²-v1²)/4m=-0.81m/s²

a2 jetzt eingesetzt in obige Gleichung wo µg2 vorkommt und umgestellt:
µg2 = a2*(m1+m2)/(g*m2)-µg1*m1/m2 = -0.461

grübelnd Das Ergebnis ist negativ und stimmt auch nicht mit der Lösung überein. Was ist falsch an meiner Rechnung?
Tremonia



Anmeldungsdatum: 12.01.2011
Beiträge: 67

Beitrag Tremonia Verfasst am: 11. Jan 2013 10:58    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
@Packo
Bist Du sicher, dass Du den Impulserhaltungssatz benötigst? Reicht nicht der Energieerhaltungssatz?



Achso, Kraft mal Weg ist ja Arbeit.
Tremonia



Anmeldungsdatum: 12.01.2011
Beiträge: 67

Beitrag Tremonia Verfasst am: 11. Jan 2013 11:07    Titel: Antworten mit Zitat

Tremonia hat Folgendes geschrieben:
GvC hat Folgendes geschrieben:
@Packo
Bist Du sicher, dass Du den Impulserhaltungssatz benötigst? Reicht nicht der Energieerhaltungssatz?



Achso, Kraft mal Weg ist ja Arbeit.


Damit komme ich auf µg2= 0.677 es soll aber 0.494 sein.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 11. Jan 2013 11:40    Titel: Antworten mit Zitat

Ah ja, Denkfehler meinerseits (sorry, Packo). Hab' die Verformungsenergie beim Zusammenstoß in der Energiebilanz unberücksichtigt gelassen.

Es ist tatsächlich zunächst die Geschwindigkeit nach dem Stoß per Impulserhaltungssatz zu bestimmen. Die ist



Die Energiebilanzgleichung lautet dann

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