Zusammenstoß zweier Massen

ploki · Anmeldungsdatum: 29.11.2016 Beiträge: 8

Meine Frage:
Hallo liebes Physikerboard. Bin schon ein alter Hase vom Matheboard und brauche nun auch Hilfe in Physik Augenzwinkern

a) Berechnen Sie die Relativenergie zweier Kugeln mit Massen

bzw.

und mit Geschwindigkeiten

bzw.

. Dabei setzt sich die Gesamtenergie
additiv zusammen aus der Relativenergie und der Energie eines im
Schwerpunkt gedachten Massenpunktes der gesamten Masse.
Betrachten Sie nun folgenden Spezialfall von (a):
Eine ruhende Kugel (Masse

) wird von einer Kugel (Masse

, Geschwindigkeit

) getroffen. Nach
dem Stoß fliegt die zuvor ruhende Kugel mit der Geschwindigkeit

davon. Wie groß ist das Massenverhältnis

, wenn der Stoß
b) elastisch war?
c) vollkommen inelastisch war (beide Kugeln fliegen gemeinsam weiter)?
d) so inelastisch war, dass die Hälfte der Relativenergie in andere Energieformen (Wärme, Schall, etc.) umgewandelt wurde?

Hinweis: Benutzen Sie in b) Impuls- und Energieerhaltung, in c) Impulserhaltung
und in d) Impulserhaltung und die Aussage über die Energiebilanz.

Meine Ideen:
a) Ich habe keine Ahnung, wie ich auf die Relativenergie kommen soll, bzw. was damit gemeint ist.

b) Habe nur(!) den Energieerhaltungssatz verwendet und kam damit auf ein Ergebnis. Hingegen ist im Hinweis auch die Rede vom Impulserhaltssatz. Wird dieser wirklich gebraucht?

Meine Berechnung:

Da

und

und damit

ist, folgt:

Passt das so? oder habe ich etwas übersehen, und brauche tatsächlich noch den Impulserhaltungssatz?

c.)

, da

Um d.) lösen zu können, wird wohl a.) benötigt.

Würde mich über jegliche Art von Hilfe freuen.

lg Ploki

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Willkommen im Physikerboard ploki!

Nur etwas allgemeiner Senf

Gelegentlich ist eine zusammengesetzte Beschreibung von Massepunktsystemen zweckmäßig durch die Gesamt-Bewegung des Schwerpunktes + die Bewegung der einzelnen Punkte hinsichtlich des Schwerpunktes. Und zumindest in diesem einfachen Fall ohne äußere Kräfte kann man das auch energetisch so handhaben: Energie = Summe der kinetischen Energien + irgendeine Konstante.

Da es beim Energiesatz nicht auf konkreten Wert von E ankommt (sondern nur auf dE/dt), so könnte man sich auf die Relativbewegungen beschränken - und das dürfte die (für mich neue) "Relativenergie" sein.

Bei Stoßprozessen ist der Impulssatz unabdingbar!

mfG