Kinetische Energieerhaltung / Impulserhaltung

Kölle · Gast

Meine Frage:
Hi Community,

Bei dem Rechnen folgender Aufgabe hat sich mir eine Frage gestellt.

"Ein nach oben offener Tankwagen mit Leermasse 50kg fährt auf einer ebenen Strecke reibungslos mit einer Anfangsgeschwindigkeit von 10 m/s.
Ein heftiger Regen setzt ein und füllt den Wagen mit einer Rate von 2 l/min.
Berechnen sie die Geschwindigkeit des Wagens nach 660s"

*siehe Rechnungen

Da ist es, mein Problem. Mir ist schon bewusst, dass der schöne Impulserhaltungssatz immer gilt und der Energieerhaltungssatz eben nur, falls die Energie nicht umgewandelt wird.
Das Ergebnis der Impulsrechnung wurde auch als Lösung angegeben.

Aber wo steckt denn in einem solchen Fall die verlorene kinetische Energie?
In Reibungsenergie, die durch Regentropfenstöße mit dem Tank, bzw. mit dem dort bereits vorhandenen Wasser erzeugt wird? Kann man die Regentropfen als viele inelastische Stöße ansehen?

Das Ganze ist ja nicht mal ein völlig unrealistisches Szenario. Man denke an einen reibungsfreien Luftkissenschlitten.

Danke euch im Vorraus.

mfG, Kölle

Meine Ideen:
Die Berechnung mithilfe der Impulserhaltung ist ja nun p(0)=p(660s)
und damit:

1. p(0)=50kg*10\frac{m}{s}=500Ns

und nach Umstellung...
2. v(660s)=\frac{500Ns}{50kg+2*11kg}=6,94m/s

Da es aber nun in der Aufgabenstellung heißt "reibungsfrei!" dachte ich mir, dass man das Ergebnis auch durch kinetische Energieerhaltung errechnen können müsste.

1. Ekin(0)= \frac{1}{2} *50kg*(10\frac{m}{s})^2=2500J

2. Ekin(0)=Ekin(660s)
nach Auflösung nach v...

v(660s)=\sqrt{\frac{2*2500J}{50kg+2*11kg}}=8,33\frac{m}{s}

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

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Kölle · Gast

Was ist damit gemeint?