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Planloser
Anmeldungsdatum: 13.12.2004
Beiträge: 4
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 Planloser Verfasst am: 02. März 2005 08:37 Titel: Elastischer Stoß + Reibung |
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Hallo
Unser Prof. hat uns freundlicherweise für die morgen anstehende Klausur
eine Tip gegeben das folgende Aufgabe drankommen könnte.
Ein Auto fährt den Berg hinunter und trifft auf ein stehendes Fahrzeug.
Vermutlch werden nur Angaben über den Neigungswinkel,Gleit- und Haftreibung und die Strecken gemacht die die Fahrzeuge nach dem
Aufprall rutschen.
Gesucht wird vermutlich die Anfangsgeschwindigkeit des ersten Wagens.
Trägheit und Verformung wird vernachlässigt.
Hab Probleme auf den Ansatz zu kommen.
Vermute das die Energie des 2.Wagens nach dem Stoß + Hangabtriebskraft
komplett in Reibungsernergie umwandelt und ich dadurch auf die
Geschwindigkeit des 2. Wagens nach dem Stoß komme.
Das wäre dann:
W(beschleunigung) + F(hangabtrieb) * s = W(reib)
1/2 m2 * (v2^2 - v1^2) + m2 * g * sin (alpha) *s2 = m2 * g * u * s
Kann das ungefähr hinkommen ?
| Beschreibung: |
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5477 mal |
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navajo
Moderator
Anmeldungsdatum: 12.03.2004
Beiträge: 618
Wohnort: Bielefeld
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| navajo Verfasst am: 02. März 2005 10:44 Titel: |
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| Zitat: | W(beschleunigung) + F(hangabtrieb) * s = W(reib)
1/2 m2 * (v2^2 - v1^2) + m2 * g * sin (alpha) *s2 = m2 * g * u * s
Kann das ungefähr hinkommen ?
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Was ist denn v1? Du brauchst doch die gesamte kinetische Energie, die der Wagen nach dem Stoß hat. Ich verstehe nicht, was du da für eine kin. Energie abziehst.
Und deine Reibungsarbeit sieht noch ein bisschen komisch aus. Ich nehme mal an, dass u deine Reibungskoeffizient ist. Allerdings ist die Reibunkraft ja die Normalkraft, also der Anteil der Gewichtskraft, der senkrecht auf die Ebene wirkt. Und dementsprechend die Reibungsarbeit dann Reibungskraft mal Weg. Da fehlt mir also irgendwie noch ein cos(alpha) oder sowas.
Aber so müsste es gehen. Auf dem Weg kannst du dann noch die Anfangsgeschwindigkeit des ersten Wagen nach dem Stoß ausrechnen.
Dann kannst du mit Impuls und Energieerhaltung die Geschwindigkeit des Wagens direkt vor dem Stoß berechnen (vorrausgesetzt, es ist wenigstens das Verhältnis der Massen gegeben).
Naja, und dann wieder über Energieerhaltung die Geschwindigkeit am Startort.
Aber wie mans genau rechnet, kommt natürlich drauf an, was alles gegeben ist. Aber Energieerhaltung wird da vermuitlich immer ein guter Ansatz sein. Und für den Stoß einmal Impulserhaltung (Die gilt aber nur in dem unendlich kurzen Augenblick des Stoßes, denn danach wirken ja sofort Reibungskräfte, die die Impulserhaltung wieder putt machen)
_________________
Das Universum ist 4 Mio Jahre alt, unbewohnt und kreist um die Sonne. |
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Planloser
Anmeldungsdatum: 13.12.2004
Beiträge: 4
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| Planloser Verfasst am: 02. März 2005 19:14 Titel: |
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Hmm ja stimmt das sollte nur 1/2 m2 *v2^2 heissen und zur Reibungsenergie
kommt noch cos(alpha) dazu. u sollte der Reibungskoeffizient sein.
Aber wenn ich mit fiktiven Werten mal ausrechne komm ich auf eine negative
Geschwindigkeit des 2 Wagens nach dem Stoß. Z.B. für alpha = 30 grad
s2 = 5m
Das kommt mir irgendwie komisch vor.
Muss ich eventuell noch die Potenzielle Energie zur Berechnung der
Geschwindigkeit des 2. Wagens berücksichtigen ?
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Mister S
Anmeldungsdatum: 06.01.2005
Beiträge: 426
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| Mister S Verfasst am: 02. März 2005 19:37 Titel: |
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Du musst die Potentielle Energie in dem Maße mit einrechnen, als dass du die Hangabtriebskraft als beschleunigende Kraft mit einbeziehst. Wenn du das gemacht hast, ist die potentielle Energie schon drin.
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navajo
Moderator
Anmeldungsdatum: 12.03.2004
Beiträge: 618
Wohnort: Bielefeld
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| navajo Verfasst am: 02. März 2005 20:15 Titel: |
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Hi,
Ja stimmt, die Potentielle Energie hast du ja schon drin. (Hangabtriebskraft mal Weg ist die pot. Energie)
Eigentlich solltest du eine positive Lösung und eine negative Lösung rausbekommen. Denn die Geschwindigkeit v geht ja im quadrat ein. Das heisst, wenn du nacht v auflöst, musst du einmal die Wurzeln ziehen. Dabei gibts ja immer 2 mögliche Ergebnisse, nämlich plus und minus die Wurzel. (irgendwas wie  ) Und normalerweise ist nur eine davon physikalisch sinnvoll.
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Planloser
Anmeldungsdatum: 13.12.2004
Beiträge: 4
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| Planloser Verfasst am: 02. März 2005 20:34 Titel: |
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Ok
Vielen Dank für eure Antworten und die Aufklärung  Werds morgen mal
mit diesem Ansatz probieren.
Gruß Planloser
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