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Nour
Anmeldungsdatum: 06.09.2018
Beiträge: 4
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 Nour Verfasst am: 06. Sep 2018 16:53 Titel: Elastischer Stoß |
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n. nun wird eine kugel durch auslenken um höhe. 4.9 cm angehoben und losgelassen. Der folgende Stoß der beiden Kugeln ist vollkommen elastisch. Die dichte des Stahls beträgt das sechsfache der dichte des Kunststoffs
Welche Höhen h1 und h2 erreichen die Kugeln nach dem Stoß wenn die angehobene Kugel
1 die stahlkugel ist
2 die kunststoffkugel ist ?
Meine Ideen:
Est hat etwa mit Energieerhaltungssatz und Impulserhaltungsatz zu tun. Ich weiß aber nicht woher ich anfangen kann
Ich nehme an dass m1=6m2 weil die das gleiche Volumen haben und die dichte von der stahlkugel 6fache der dichte der kunststoffkugel
Zuletzt bearbeitet von Nour am 07. Sep 2018 17:24, insgesamt einmal bearbeitet |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 07. Sep 2018 08:20 Titel: |
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Deine Ideen mit dem EES und IES sind richtig. Ich nehme aber an, dass Du die Formeln für den elastischen Stoss nicht herleiten sollst - ist eine ziemliche Rechnerei - kannst Du nachlesen. Wenn doch, melde Dich.
1. Dein Ansatz Masse der Stahlkugel = 6 x Masse Kunststoffkugel ist
richtig.
2. Welche Geschwindigkeit hat die nicht angehobenen Kugel vor dem Stoss?
3. Welche potentielle Energie hat die angehobene Kugel?
Mit welcher Geschwindigkeit trifft sie auf die andere Kugel?
4. Mit den Formeln für den elastischen Stoss erhälst Du, unter Berück-
sichtigung von 1. und 2., die Geschwindigkeiten der Kugeln nach dem
Stoss.
5. Welche kinetische Energie haben die Kugeln? Uber den EES kannst Du
berechnen, wie hoch sie angehoben werden. |
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Nour
Anmeldungsdatum: 06.09.2018
Beiträge: 4
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| Nour Verfasst am: 07. Sep 2018 13:38 Titel: |
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Mit EES m.g.h=v^2.m/2 kann ich dir Geschwindigkeit ausrechnen. V ist in diesem Fall 4,34 m/s und das ist die Geschwindigkeit mit der die angehobene Kugel die Andere trifft
Mit IES m1.v1=6.m1.v1 kann ich die Geschwindigkeit von der anderen Kugel ausrechnen v =0.7 und dann mit EES kann ich die Höhe ausrechnen und ist h=2.4
Aber was mich wundert, dass wenn ich es so ausrechnen, macht es keinen Unterschied, wenn ich die Stahlkugel oder die Kunststoffkugel anhebe, dann die beide haben die gleiche Geschwindigkeit obwohl ihre Masse unterschiedlich sind |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 07. Sep 2018 14:11 Titel: |
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| Nour hat Folgendes geschrieben: | Mit EES m.g.h=v^2.m/2 kann ich dir Geschwindigkeit ausrechnen. V ist in diesem Fall 4,34 m/s und das ist die Geschwindigkeit mit der die angehobene Kugel die Andere trifft
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Das solltest Du besser nochmal nachrechnen.
| Nour hat Folgendes geschrieben: | | Mit IES m1.v1=6.m1.v1 ... |
Was ist das denn für eine seltsame Gleichung? Der Impuls ist gleich seinem Sechsfachen? Selbst wenn es sich nur um einen Tippfehler handelt und auf der rechten Seite der Gleichung eigentlich v2 oder besser u2 anstelle von v1 stehen sollte, dann fehlt doch der Impuls der ersten Kugel nach dem Stoß. Denn die bleibt doch nicht stehen, sondern hat nach dem Stoß den Impuls m1*u1.
Du musst also die beiden Geschwindigkeiten u1 und u2 beider Kugeln unmittelbar nach dem Stoß ausrechnen, also zwei Unbekannte bestimmen. Dazu stehen Dir zwei Gleichungen, nämlich der Impuls- und der Energieerhaltungssatz zur Verfügung. Anders als beim unelastischen Stoß geht beim elastischen Stoß keine Energie in Form von Wärme- und Verformungsenergie "verloren". |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 07. Sep 2018 14:17 Titel: |
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| Nour hat Folgendes geschrieben: | Mit EES m.g.h=v^2.m/2 kann ich dir Geschwindigkeit ausrechnen. V ist in diesem Fall 4,34 m/s und das ist die Geschwindigkeit mit der die angehobene Kugel die Andere trifft
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Wie kommst Du auf diesen Wert? Achte auf die Einheiten! |
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Nour
Anmeldungsdatum: 06.09.2018
Beiträge: 4
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| Nour Verfasst am: 07. Sep 2018 15:08 Titel: |
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Sorry v=0.98 m/s
Wir ( im Unterricht) ignorieren immer diese Formel m1.v1+m2.v2=m1.u1+m2.u2 weil zb in diesem Fall der Impuls von nicht angehobene Kugel ist 0 und deswegen verenden wir m1.v1=m2.v2 und in dieser Aufgabe ist die Masse m2 6fache der Masse m1also ( m1.v1=6.m1.v2 |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 07. Sep 2018 15:38 Titel: |
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| Nour hat Folgendes geschrieben: | | m1.v1=6.m1.v2 |
Noch einmal: Auf der rechten Seite der Gleichung fehlt der Impuls der ersten (schweren) Kugel nach dem Stoß. Da steht nur der Impuls der leichten Kugel nach dem Stoß. Die schwere Kugel hat nach dem Stoß aber auch noch eine Geschwindigkeit, die Du berechnen musst. Diese Geschwindigkeit und damit der Impuls wäre nur dann null, wenn die zweite Kugel genau dieselbe Masse hätte wie die erste. Das ist hier aber nicht der Fall. Schau Dir die Berechnung der Geschwindigkeiten beider Massen nach dem Stoß nochmal hier an:
https://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9F_(Physik)#Elastischer_Sto%C3%9F |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 6119
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 07. Sep 2018 16:11 Titel: |
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| Nour hat Folgendes geschrieben: | Sorry v=0.98 m/s
Wir ( im Unterricht) ignorieren immer diese Formel m1.v1+m2.v2=m1.u1+m2.u2 weil zb in diesem Fall der Impuls von nicht angehobene Kugel ist 0 und deswegen verenden wir m1.v1=m2.v2 und in dieser Aufgabe ist die Masse m2 6fache der Masse m1also ( m1.v1=6.m1.v2 |
Diese Vorgehensweise ist ungünstig.
Immer allgemein rechnen - keine Zwischenwerte - und erst zum Schluss Bedingungen und Werte einsetzen.
Damit das kein endloses Pin Pong wird:
Indizes:
s = Stahl
k = Kunststoff
* = nach dem Stoss
EES
IES
Nach Einsetzen und einigen Umstellungen ergeben sich die Geschwindigkeiten nach dem Stoss, siehe auch
https://www.leifiphysik.de/mechanik/erhaltungssaetze-und-stoesse/zentraler-elastischer-stoss
}{m_s+ m_k} )
}{m_s+ m_k})
Mit den Anfangsbedingungen
 bzw. 
und erneuter Anwendung des EES zur Bestimmung der Höhen
kommst Du zum Ergebnis. |
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Nour
Anmeldungsdatum: 06.09.2018
Beiträge: 4
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| Nour Verfasst am: 07. Sep 2018 16:54 Titel: |
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Vielen Dank endlich habe ich es gecheckt |
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