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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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 NiceMan Verfasst am: 20. Feb 2013 15:49 Titel: Zusammenstoss Schlittschuhläufer |
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Hallo,
kommen wir ohne Umschweife direkt zur Aufgabenstellung:
"Auf einer ebenen Eisbahn stehen zwei Schlittschuhläufer  (Masse  = 60 kg) und  (Masse  = 80 kg) in einem Abstand von d=1m vor gegenüberliegenden Wänden. Die beiden Wände haben einen Abstand von 12 m. Zum Zeitpunkt t=0 werfen und einen Ball mit der Masse m = 1kg mit v = 40 m/s waagerecht auf die Wand, der Ball wird vollkommen elastisch reflektiert und die Schlittschuhläufer fangen ihn wieder auf. Danach bewegen sich die beiden mit konstanter Geschwindigkeit aufeinander zu."
a) Nach welcher Zeit und an welchem Ort stoßen und zusammen?
b) Wenn der Zusammenstoss vollkommen inelastisch ist, welche Geschwindigkeit v’ haben und nach dem Stoss?
(Die Bewegung auf der Eisfläche sei reibungsfrei)
Meine Ideen:
a) Leider habe ich hier keinen Lösungsansatz.
b) Hier fällt es mir leichter. Nach der Formel
erhalte ich für die Geschwindigkeit nach dem Stoss einen Wert von 40 m pro Sekunde.
Würde mich über Hilfestellung eurerseits freuen.
Mit bestem Dank
Nice Man |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 20. Feb 2013 19:51 Titel: Re: Zusammenstoss Schlittschuhläufer |
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| NiceMan hat Folgendes geschrieben: | ...
erhalte ich für die Geschwindigkeit nach dem Stoss einen Wert von 40 m pro Sekunde.
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Aha, wenn zwei Massen mit vergleichbaren aber entgegen gesetzten Bewegungsgrößen inelastisch aufeinander prallen, dann bewegen sie sich mit ca. 140 'Sachen' in irgendeine Richtung.
Tolles Ergebnis !
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Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 21. Feb 2013 09:29 Titel: |
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Also stimmt das Ergebnis nicht?! |
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 21. Feb 2013 13:26 Titel: |
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NiceMan,
du kannst doch nicht einfach nur eine Formel hinschreiben und dann hoffen, dass sie auf dein Beispiel zutrifft.
Du musst schrittweise vorgehen.
Betrachte z.B. den Schlittschuhläufer S1:
1) Welche Geschwindigkeit hat er nach Abwurf des Balls?
2) Wie lange dauert es, bis der Ball die Wand erreicht?
3) Wie lange dauert es, bis der Ball wieder S1 erreicht?
4) Wo befindet sich zu diesem Zeitpunkt S1?
5) Mit welcher Geschwindigkeit bewegt sich dann S1?
Wenn du diese Fragen beantwortet hast, kannst du weitermachen. |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 21. Feb 2013 13:35 Titel: |
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| NiceMan hat Folgendes geschrieben: | | Also stimmt das Ergebnis nicht?! |
Natürlich nicht !
Wie soll eine Geschwindigkeit von ca. 140 km/h für die Läufer zustande kommen ???
Analysiere den Bewegungsablauf !
1. Läufer (sehr kräftig ) schleudert Ball gegen Wand. Welche Geschw. erhält der Läufer ? (nach Impulssatz)
2. Ball prallt von der Wand zurück, mit welchem Impuls ?
3. Ball wird von Läufer gefangen. Nach welcher Wegstrecke und welchen Impuls haben dann Läufer und Ball ?
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Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 21. Feb 2013 16:42 Titel: |
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Okay, ich versuch mich mal mit dem Läufer S_{1}.
zu 1.
Ich erstelle erstmal eine kleine Legende für diverse Abkürzungen.
Legende:
 : Gewicht des Läufers
 : Gewicht des Balls
 : Geschwindigkeit des Balls
Okay, es handelt sich um einen elastischen Stoß. Also bleiben Impuls und Kinetische Energie erhalten.
Impulssatz:
Der Läufer befindet sich vor dem Fangen noch in Ruhe. Also ist die Geschwindigkeit des Läufers gleich null. Daurch vereinfacht sich der Impulssatz zu folgender Form:
Ist das soweit korrekt gedacht? |
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 21. Feb 2013 17:45 Titel: |
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Nein. Das ist falsch.
Der Läufer befindet sich beim Fangen nicht in Ruhe. |
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 21. Feb 2013 17:49 Titel: |
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Okay. Das ist mir aber aus der Aufgabenstellung nicht klar. Warum befinden sich die Läufer nicht in Ruhe vor dem Fangen des Balls? |
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 21. Feb 2013 17:56 Titel: |
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Betrachte den Impulserhaltungssatz wenn der Läufer den Ball wirft. |
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 21. Feb 2013 18:02 Titel: |
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Okay. Also der Gesamtimpuls beim Wurf setzt sich aus dem Impuls des Läufers und des Balles zusammen, also:
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 21. Feb 2013 18:07 Titel: |
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| NiceMan hat Folgendes geschrieben: | ...
Okay, es handelt sich um einen elastischen Stoß. Also bleiben Impuls und Kinetische Energie erhalten.
Impulssatz:
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Was soll denn  sein ?
| Zitat: | Der Läufer befindet sich vor dem Fangen noch in Ruhe. Also ist die Geschwindigkeit des Läufers gleich null. Daurch vereinfacht sich der Impulssatz zu folgender Form:
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Ob der Läufer beim Auffangen keine Geschw. hat, ist aufgrund der Aufgabenstellung (keine Reibung) mehr als fraglich.
Es sei denn, er 'verkrallt' sich beim Abwurf im Eis. Davon ist aber in der Aufgabenstellung keine Rede. 
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Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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Packo
Gast
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| Packo Verfasst am: 21. Feb 2013 18:12 Titel: |
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Ich überlasse dem erkü diesen Thread. Sonst ergibt sich Wirrwarr. |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 21. Feb 2013 18:14 Titel: |
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| NiceMan hat Folgendes geschrieben: | Okay. Also der Gesamtimpuls beim Wurf setzt sich aus dem Impuls des Läufers und des Balles zusammen, also:
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Und welchen Wert hat  ???
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Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 21. Feb 2013 18:19 Titel: |
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Sorry!
Kleiner Tippfehler von meiner Seite:
Ich meinte nicht , sondern  , also die Geschwindigkeit des Balles nach dem Fangen.
Okay, das war mir nämlich nicht so klar gewesen, ob der Läufer vor dem Fangen des Balles sich im Ruhezustand befindet oder sich mit Geschwindigkeit bewegt. Danke für die Aufklärung.
Den Gesamtimpuls ohne die Geschwindigkeit des Läufers kann ich ja nicht ausrechnen. |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 21. Feb 2013 18:37 Titel: |
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| NiceMan hat Folgendes geschrieben: | ...
Den Gesamtimpuls ohne die Geschwindigkeit des Läufers kann ich ja nicht ausrechnen. |
Hä ?
Welchen Impuls haben Läufer und Ball vor dem Abwurf und welchen nach dem Abwurf ? 
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 21. Feb 2013 18:41 Titel: |
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Vor dem Abwurf:
Ball: p = m * v = 1 kg * 40 m/s = 40 kg * m/s
Läufer: p = ?
Da ich die Geschwindigkeit des Läufers nicht kenne, kann ich ja auch den Impuls des Läufers nicht berechnen. |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 21. Feb 2013 18:59 Titel: |
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Ich bin raus.
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NiceMan
Anmeldungsdatum: 29.11.2012
Beiträge: 165
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| NiceMan Verfasst am: 21. Feb 2013 19:04 Titel: |
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Okay. Danke. |
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