Impulserhaltung, elastisch, Gleichungen umformen

Nico1112010 · Anmeldungsdatum: 19.11.2018 Beiträge: 1

"Im Bild hat der Puck 1 eine Masse von m1 = 0,20 kg und rutscht auf dem Plateau reibungsfrei auf den Puck 2 der Masse m2 zu, mit dem er elastisch zusammenstößt (eindimensional).Puck 2 wird nach dem Stoß in der Entfernung d vom Plateau landen.Puck 1 kehrt durch den Stoß seine Bewegungsrichtung um und landet schließlich in einer Entfernung von 2d vom Plateau entfernt. Bestimmen Sie die Masse von Puck 2!"

Siehe Anhang.

Mein Ansatz: Es gilt Impuls- und Energieerhaltung. Also ist der Anfangsimpuls des Pucks 1 = Impuls Puck 1 + Impuls Puck 2. Und die kinetische Energie verteilt sich auch auf beide Pucks. Dann hat man zwei Gleichungen, aber ich habe noch Probleme darin, diese umzuformen. Kann mir jemand helfen, also eine grobe Vorgehensweise skizzieren? Vielleicht gibt es im Netz eine Musterlösung. Wäre sehr nett.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Vielleicht bin ich schon zu spät, und eine Musterlösung biete ich auch nicht. Aber Du kannst die Aufgabe bestimmt auch selber lösen.

Ohne zu rechnen sollte klar sein, dass für die Geschwindigkeiten nach dem Stoss gilt |v1'|=2*|v2'|, denn die Fallzeiten sind beide gleich. Gegebenenfalls kannst Du das noch formaler hinschreiben.

Aus der Energie- und Impulserhaltung ergeben sich die Geschwindigkeiten nach dem Stoss aus den Geschwindigkeiten vor dem Stoss und den Massen (entweder herleiten, oder Du findest es in Deinen Unterlagen, die Formeln stehen auch hier).
Dann diese Ausdrücke für v1', v2' einsetzen in die Gleichung v1'=-2*v2'. Die Geschwindigkeit v1 kürzt sich raus, v2 ist =0, und es bleibt eine Gleichung für die Massen übrig.

SC/MP · Anmeldungsdatum: 13.11.2018 Beiträge: 1

Der Puck 1 fällt in einer Entfernung 2d vom Plateau auf den Grund.
Der Puck 2 fällt in einer Entfernung d vom Plateau auf den Grund.

Puck 1 hat nach dem Zusammenstoß die doppelte Geschwindigkeit.