Elastischer Stoß bei einer geneigten Ebene

Dominik156 · Gast

Hallo,

folgende Aufgabe haben wir als Klausurvorbereitung bekommen: "Zwei Kugeln stoßen elastisch zusammen. Welche Geschwindigkeit muss

haben, damit

gerade noch so die Hochebene erreicht?

Hier ist ein Bild von der zugehörigen Skizze: http://i42.tinypic.com/zmh5p1.png (Bitte das Leerzeichen entfernen. Als Gast kann man dummerweise keine Links benutzen. [as_string: Dein Wunsch ist mir Befehl! Willkommen

])

Wie geht man nun an das Problem heran? Ich kenne zwar die Formeln für den elastischen Stoß, aber die kann ich nicht in Verbindung mit der Höhe bringen. Hatte erst daran gedacht, den Sinus oder Kosinus zu nehmen, aber damit kommt man ja auch nicht weiter, weil der Neigungswinkel fehlt.

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Hi,

ich gehe mal vorab davon aus, das hier von einer gleitenden Bewegung ausgegangen wird und von keiner rotierenden Bewegung.

Für den elastischen Stoß gilt:

Damit ist die Geschwindigkeit gemeint, mit der der Körper 1 auf den Körper 2 trifft.

Mithilfe des Energieerhaltungssatzes kannst du die Geschwindigkeit v'_2 bestimmen, die der Körper 2 nach dem Stoß erhalten muss, um die schiefe Ebene hoch zu kommen.

Ersetzt du nun v'_2 in der Gleichung für den elastischen Stoß durch diesen Ausdruck, so folgt:

Gruß Planck1858

Systemdynamiker · Anmeldungsdatum: 22.10.2008 Beiträge: 594 Wohnort: Flurlingen

Wenn zwei rollende Kugeln praktisch elastisch stossen, drehen sie sich nach dem Stoss in die falsche Richtung, d.h. nach dem Stoss setzt noch eine Rutschphase ein. Dabei wird Energie dissipiert (und nicht mal wenig, wie man beim Billard beobachten kann). Deshalb kann die zweite Kugel nicht so hoch hinauf rollen. Natürlich kann man irgend etwas rechnen und damit eine Prüfung bestehen. Aber hat das noch etwas mit Physik als Naturwissenschaft zu zun?

Wer sich für die Details interessiert, soll sich mal dieses interessante Phänomen ansehen, auf das mich Studierende der Uni Frankfurt aufmerksam gemacht haben
http://www.youtube.com/watch?v=QxPRK5dtQFk