Ufo trifft Meteoriten

Äther · Anmeldungsdatum: 22.12.2011 Beiträge: 387

Hallo,

ich komme bei dieser Aufgabe nicht weiter:
Ein UFO in der typischen Gestalt einer homogenen (dünnen) Scheibe mit Masse M und Radius R rotiert, bekanntermaßen aus Stabilitätsgründen, während seiner Fortbewegung mit konstanter Winkelgeschwindigkeit

um seine Achse. Das entsprechende Trägheitsmoment der Scheibe beträgt

. Zum Zeitpunkt t=0 trifft es mit relativer Geschwindigkeit v auf einen (punktförmigen) Meteoriten der Masse m, der am Rand der Scheibe stecken bleibt (siehe Skizze).
a) Welche Erhaltungssätze bezüglich Impuls, Drehimpuls und Energie sind im Stoßprozess erhalten?
b) Berechnen Sie die Winkelgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit des UFOs nach dem Zusammenstoß als Funktion des sogenannten Stoßparameters

.

zu a) Die Impulserhaltung gilt, Energieerhaltung gilt eingeschränkt, da beim unelastischen Stoß ein Teil der Energie in innere Energie umgewandelt wird und die Drehimpulserhaltung gilt nicht, weil beim Zusammenstoß ein Drehmoment wirkt.

zu b) Ich stelle erstmal Energie- und Impulsgleichungen auf.
Impulserhaltung:

Da bin ich mir aber schon nicht sicher, denn nach dieser Gleichung hätte das UFO ja nach dem Stoß keine Geschwindigkeitskomponente in y-Richtung.

Energieerhaltung:

Dabei ist

das Trägheitsmoment des Meteoriten.

Jetzt bin ich mit meinem Latein auch schon am Ende. Kann mir jemand weiterhelfen? Ist das bisher überhaupt richtig?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ins unreine: Aus Sicht des (ruhenden) UFO's kollidiert die Masse m mit -v. Der Gesamtdrehimpuls bleibt natürlich konstant

(betragsmäßig < L_0), die Winkelgeschwindigkeit des ganzem verringert sich bei vergrößertem Trägheitsmoment.

Äther · Anmeldungsdatum: 22.12.2011 Beiträge: 387

Damit kann ich nicht wirklich was anfangen.
Was ist mit meinen bisherigen Überlegungen, stimmen die?