teilelastischer Stoß

felix_11 · Gast

Meine Frage:
Hallo zusammen,
ich habe zwei Formeln für die Geschwindigkeiten für einen teilelastischen Stoß.Welche ist richtig?

Danke.

Meine Ideen:

v1´=((m1-m2e)v1+m2(1+e)v2))/(m1+m2)
v2´=((m1(1+e)v1+(m2-m1e)v2)/(m1+m2)

sthet bei http://de.wikipedia.org/wiki/Stoß_(Physik)

oder

v1´=((m1-m2e)v1+m2(1+e)v2))/(m1+m2)
v2´=((m1(1-e)v1+(m2+m1e)v2)/(m1+m2)

wobei v1 Geschwindigkeit vor dem Stoß, v2 geschwindigkeit nach dem Stoß und e die Stoßzahl.

mayap · Anmeldungsdatum: 15.12.2009 Beiträge: 301

Hi!
es is scho spät, deshalb will ich das ganze nicht komplett ausrechnen, aber oft hilft bei solchen sachen eine Grenzwertbetrachtung:

für e einfach mal ne sehr große Zahl eingeben und dann abschätzen, ob das Ergebnis richtig ist.

Auch ist möglich, dass bei zwei formeln die parameter nicht gleich definiert sind, z.B. ist e in beiden Fällen das gleiche? Sind die geschwindigkeiten in beiden Fällen in die gleiche Richtung definiert?

Vielleicht hilfts ja smile

felix11 · Gast

In beiden Vormeln meinen die Variabeln das gleiche... und e ist ja die stoßzahl 0<e<1 für teilelastischen stoß.

Kann es bitte jemand nachrechnen?

Packo · Gast

v1 ist Geschwindigkeit vor dem Stoß und v2 ist Geschwindigkeit nach dem Stoß,

was aber ist v1' und v2' ?

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Ich denke, v_1 und v_2 meinen die Geschwindigkeiten zweier Körper vor einem teilelastischen Stoß, und v_1' und v_2' meinen ihre Geschwindigkeiten nach dem teilelastischen Stoß.

Felix, es gibt viele unterschiedliche Möglichkeiten für einen teilelastischen Stoß, je nachdem, wieviel der Energie dabei als kinetische Energie erhalten bleibt und wieviel in Verforumungsenergie oder Wärmeenergie umgewandelt wird. Je nach Zusammenhang kann ich mir daher vorstellen, dass es unterschiedliche Formeln für so einen teilelastischen Stoß geben kann.

Schwebt dir eine spezielle Aufgabe zu einem teilelastischen Stoß vor? Wenn ja, erzähle gerne den konkreten Aufgabentext dazu, dann lässt sich sicher viel leichter sagen, wie man dafür passende Formeln für so einen konkreten teilelastischen Stoß aufstellen kann, und ob eventuell einige der fertigen Formeln, die du unter diesen Stichwort gegoogelt hast, schon zufällig genau zu dieser Aufgabe passen.

felix11 · Gast

Ich glaube ich habe das Problem jetzt gelöst, hab für e einfach 1 und 0 eingesetzt und geschut, was heraus kommt....
Noch eine Frage hätte ich, wisst ihr wo man Literaturwerte für Stoßkoeffizienten bekommt? Theoretisch müsste man diese experimentell betimmen...brauch aber einen literatur wert für Stahl oder bronze...

Danke für eure Hilfe.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hängt so etwas nicht auch zum Beispiel von der Form der stoßenden Körper ab? Ein eindellbares Blech wird zum Beispiel einen ganz anderen Stoßkoeffizienten haben als eine massive Kugel ...

Falls dir eine spezielle Anwendung vorschwebt, und diese Anwendung auch schon von anderen mal gebraucht wurde, dann habe die vor dir vielleicht schon mal Werte solcher Koeffizienten für so eine Anwendung gemessen?

Packo · Gast

@felix,
solange du nicht klärst, was v1, v2, v1' und v2' bedeuten, ist es sinnlos über die Aufgabe zu diskutieren.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Packo, siehe meinen Beitrag oben. Diese Wahl der Variablenbezeichungen ist sehr üblich, sowohl in der Schule als auch in Aufgaben später im Physikstudium.

felix11 · Gast

konkret geht es um eine Glocke, die die Masse 270kg und eine Kugel mit Masse 16,6 kg, die den Klöppel darstellt... beide treffen aufeinander... stahl /Eisen trifft auf Bronzelegierung...man kann annehmen, dass die Glocke sowas wie ne platte darstellt und der Klöppel die Kugel...
Hilf das weiter?

felix11 · Gast

ich habe m1 und m2, zwei massen, diese führen eine teilelastischen Stoß durch, v1 , v2 sind Geschwindigkeiten vor dem Stoß., dabei ist v1 die geschwindigkeit von m1 und v2 die Geschwindigkeit von m2. v1' und v2' sind die Geschwindigkeit nach dem Stoß....

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Kommt das bei so einer Glocke nicht total drauf an, wie hart oder wie weich die Legierung ist, aus der die Glocke bzw. der Klöppel hergestellt/ gegossen wurde?

Da könnte es zwar einige Erfahrungswerte geben, zum Beispiel a la Strombedarf für ein Geläut, und Abschätzung für mechanische Reibungsverluste im Vergleich zu Energieverlusten beim Aufeinandertreffen von Klöppel und Glocke. Aber für eine konkrete Glocke würde man sowas wohl am besten konkret ausmessen, wenn man das mal genau braucht.

Kann es sein, dass so ein Stoß zwischen Klöppel und Glocke erstmal in recht passabler Näherung ein elastischer Stoß ist, der - außer dass er die Glocke zum Klingen bringt natürlich - nicht besonders viel Verformungsarbeit verrichtet?

Packo · Gast

Schönes Durcheinander!

Die Definitionen der Variablen widersprechen der Fragestellung.

felix11 · Gast

@Packo: Du hast recht ich habe mich verschrieben, es war gestern schon so spät... die bezeichnung sind so wie in meinem letzten beitrag...

mayap · Anmeldungsdatum: 15.12.2009 Beiträge: 301

Bei nochmaligem hinsehen würde ich aus Symmetriegründen behaupten, dass die erste Formel richtig ist, diese ist Symmetrisch unter der Vertauschung von 1 und 2. Es sollte an Sich ja egal sein, welchen Körper man als 1 und welchen als 2 bezeichnet.

Aber nochmal: Eine Geschwindigkeit hat nicht nur einen Betrag! Den Betrag hast du definiert, aber in welche Richtungen gehen sie? Als Beispiel:

v1 ist positiv, v2 positiv: Das kann heissen, dass sie in die gleiche Richtung fliegen. Kann aber auch heissen, dass sie in entgegengesetzte Richtungen fliegen. Natürlich kommen dabei unterschiedliche Formeln zustande. Welches ist es und welche Variante wurde bei welcher Formel verwendet?

@dermarkus: Die Unterschiede versucht der Stoßparameter zu beschreiben, ist sowas wie eine Maßzahl für den Grad der inelastizität. Auch ist der Stoß wohl als eindimensional zu betrachten (keine Richtungsabhängigen gleichungen, wie es aussieht?)
Wenn man eine Kugel auf den Boden fallen lässt, und diese zurückspringt, misst man Ausgangshöhe und Höhe, die nach dem Stoß erreicht wird und kann daraus die Stoßzahl berechnen.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Einverstanden, mayap, welcher Teil der Energie als kinetische Energie erhalten bleibt, wird in der Tat ja schon vom Stoßparameter beschrieben.

Dass sich die oben genannten Formeln an einigen Stellen im Vorzeichen unterscheiden, sieht in der Tat ganz danach aus, dass die Richtungen der Geschwindigkeiten da je nach Aufgabenzusammenhang eine Rolle gespielt haben.

Am besten wird sich das der Threadersteller klarmachen können, wenn er einen Satz dieser Formeln mal selbst für seine gewählte Definition der Geschwindigkeiten (mit oder ohne Vorzeichen, um die Richtungen anzuzeigen) aufstellt.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788