Aufprallgeschwindigkeit mit Hilfe des Energiesatzes

markariel · Gast

Meine Frage:
Hallo,

Bin am Verzweifeln an folgender Aufgabe die lautet:

Ein 200g schwerer Ball fällt aus 3m Höhe auf den Boden. Berechne die Aufprallgeschwindigkeit
a) Unter Verwebdung der Formel für den freien Fall.
b)Mit Hilfe des Energiesatzes.

Um wieviele cm und mit welcher Kraft wird der Ball beim Aufprall zusammengedrückt, wenn er durch ein 20kg schweres Gewicht 1cm zusammengedrückt wird? Welche Höhe kann der Ball äussersteb-falls erreichen, wenn er vom Boden wieder hochhüpft?

Also a) hab ich lösen können aber häng total ab der b) naja arg weit bin ich nicht gekommen aber vielleicht kann mir ja jemand von euch Helfen? Wäre über jede Hilfe total dankbar.

Meine Ideen:

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

In der Aufgabe geht es um drei verschiedene Energieformen, die ineinander umgeformt werden und nach Energieerhaltungssatz im Idealfall gleich sein müssen.

Zu Beginn hat der Ball die potentielle Energie Wpot = m*g*h,
beim Aufprall auf den Boden die kinetische Energie Wkin = m*v²/2,
nach dem "Zusammnedrücken" kurz vor dem Zurückspringen die (reversible) Verformungsenergie Wv = D*x²/2.

Die idealerweise als konstant angenommene Federkonstante ergibt sich aus

D = m0*g/s (Kraft pro Weg)

mit m0 = 20kg und s = 1cm = 0,01m