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Nachricht |
Turco
Gast
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 Turco Verfasst am: 19. Okt 2014 02:21 Titel: Impuls |
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Vielleicht kann mir jemand bei dieser Aufgabe helfen:
ein Waggon mit einer Geschwindigkeit von 3m/s prallt auf 2 ruhende Waggons. Beim Zusammenprallen, werden die Federn elastisch zusammengedrückt und die 3 Waggons bewegen sich mit gleicher Geschwindigkeit, wie hoch ist die Geschwindigkeit und wie sieht die Energiebilanz aus?
2. die Kupplung der Waggons rastet nicht ein, sodass durch verlustlose Entspannung der Federn die Waggons wieder abgestoßen werden. Wie ist die Geschwindigkeit, die der einzelne Waggon und der Gespann aus den 2 Waggons danach haben? wie sieht die Energiebilanz aus? |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2903
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 19. Okt 2014 09:05 Titel: |
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Hast Du denn auch eigene Ideen zu dem Thema, Turco?
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Turco
Gast
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| Turco Verfasst am: 19. Okt 2014 09:32 Titel: |
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ja also, meine Idee wäre, dass Ekin1+Ekin2 = Ekin1'+Ekin2' + Q ist, ich bin mir aber nicht sicher wie man das ausrechnet, zumindest Q nicht..
Die erste Aufgabe müsste ein unelastischer Stoß sein, da sich die Gesamtmasse nach dem Aufprall miteinander bewegt.
Ekin1 besteht dabei lediglich nur auf die Geschwindigkeit vom 1. Waggen, da die anderen in Ruhe sind.
Bei Ekin2 wird das ganze Gespann miteinander bewegt, also mit einer dreifachen Masse und der Geschwindigkeit (nach der wir auflösen), bei dem Zusammenprall entsteht dabei eine Wärmeenergie Q mit der Formel Q= m * c * T, wobei ich nicht glaube, dass wir die Formel brauchen, da wir diesbezüglich keine Angaben haben.. man müsste quasi nach 2 Variablen u2(Geschwindigkeit) und Q auflösen, aber wie soll das gehen? hmm..
Bei der zweiten Aufgabe müsste es sich um einen elastischen Stoß handeln, da sich die Körper voneinander abstoßen, wobei keine Wärmeenergie erzeugt wird. d.h. Ekin1+Ekin2=Ekin1'+Ekin2'
demnach müsste eigentlich genau das gleiche rauskommen |
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Turco
Gast
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| Turco Verfasst am: 19. Okt 2014 09:35 Titel: |
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| Turco hat Folgendes geschrieben: | ja also, meine Idee wäre, dass Ekin1+Ekin2 = Ekin1'+Ekin2' + Q ist, ich bin mir aber nicht sicher wie man das ausrechnet, zumindest Q nicht..
Die erste Aufgabe müsste ein unelastischer Stoß sein, da sich die Gesamtmasse nach dem Aufprall miteinander bewegt.
Ekin1 besteht dabei lediglich nur auf die Geschwindigkeit vom 1. Waggen, da die anderen in Ruhe sind.
Bei Ekin2 wird das ganze Gespann miteinander bewegt, also mit einer dreifachen Masse und der Geschwindigkeit (nach der wir auflösen), bei dem Zusammenprall entsteht dabei eine Wärmeenergie Q mit der Formel Q= m * c * T, wobei ich nicht glaube, dass wir die Formel brauchen, da wir diesbezüglich keine Angaben haben.. man müsste quasi nach 2 Variablen u2(Geschwindigkeit) und Q auflösen, aber wie soll das gehen? hmm..
Bei der zweiten Aufgabe müsste es sich um einen elastischen Stoß handeln, da sich die Körper voneinander abstoßen, wobei keine Wärmeenergie erzeugt wird. d.h. Ekin1+Ekin2=Ekin1'+Ekin2'
demnach müsste eigentlich genau das gleiche rauskommen |
habe mich falsch ausgedrückt, ich meinte statt Ekin1 den ersten Term und bei Ekin2 den 2ten Term |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2903
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 19. Okt 2014 09:40 Titel: |
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Global betrachtet hast Du beim ersten Fall in den Federn Energie gespeichert.
Die Geschichte verhält sich unelastisch (wie Du schon richtig schreibst), also m1*v1 = (m1+m2+m3)*v2
Da die Energie vorher ½ m1 v1² ist und nachher ½ *3m1 * (v/3)² sehen wir, woher die in den Federn gespeicherte Energie stammt.
Im zweiten Fall kann keine Energie verloren gehen, es muss also die Energie erhalten bleiben und auch der Impuls.
Magst die Gleichungen mal hinschreiben, Turco?
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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Turco
Gast
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| Turco Verfasst am: 19. Okt 2014 15:36 Titel: |
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ok laut Energieerhaltungssatz, müsste dann die Energie im ersten Waggon gespeichert sein:
0,5*m1*v1 + E Feder = 0,5(m1+m2+m3)*(v2/3)^2
und dann eigentlich nur noch nach E Feder auflösen, richtig?
was wird dann noch mit der Energiebilanz gemeint? |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 19. Okt 2014 16:09 Titel: |
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| Turco hat Folgendes geschrieben: | | ok laut Energieerhaltungssatz, müsste dann die Energie im ersten Waggon gespeichert sein: |
Wieso denn das ? 
Vor dem Zusammenprall ist die kinetische Energie: 
Nach dem Zusammenprall gilt: 
Die Gleichsetzung (Energieerhaltung) ist die Energiebilanz !
_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 19. Okt 2014 16:15 Titel: |
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@Turco
Wozu benötigst Du im ersten Fall überhaupt die Federspannenergie? Die ist zur Berechnung der gemeinsamen Geschwindigkeit aller drei Waggons doch gar nicht erforderlich.
Und im zweiten Fall ist nach dem elastischen Stoß keine Energie mehr in den Federn gespeichert. |
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isi1
Anmeldungsdatum: 03.09.2006
Beiträge: 2903
Wohnort: München
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| isi1 Verfasst am: 19. Okt 2014 18:35 Titel: |
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| isi1 hat Folgendes geschrieben: | Im zweiten Fall kann keine Energie verloren gehen, es muss also die Energie erhalten bleiben und auch der Impuls.
Magst die Gleichungen mal hinschreiben, Turco? |
Eigentlich war das so gemeint, Turco (findest Du bei Wikipedia "Elastischer Stoß")
m1 ist hier die Masse des ersten Wagens, m2 ist die Masse von den andern zwei Wagen, also 2*m1
Die Energie bleibt erhalten:
 & = \frac{m_2}{2} (\vec{v_2'}^2 - \vec{v_2 }^2) \\ \frac{m_1}{2}(\vec{v_1}-\vec{v_1'})(\vec{v_1}+\vec{v_1'}) & = \frac{m_2}{2} (\vec{v_2'}-\vec{v_2})(\vec{v_2'}+\vec{v_2}) \qquad (1)\\ )
Zugleich gilt der Impulserhaltungssatz:
 & = m_2 \,(\vec{v_2'} - \vec{v_2}) \qquad (2)\\ )
Daraus folgt (ausgefüllt mit Deinen Angaben)
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Grüße aus München, isi •≡≈ ¹₁₂½√∠∞±∫αβγδεηκλπρσφω ΔΣΦΩ |
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