Kraftstoß / Impuls

Jasmine · Gast

Hallo,

ich habe einige Fragen zu einer Aufgabe, die ich zwar gelöst bekomme, wo ich aber einige kleinere Probleme mit der Interpretation habe. Ich habe die Aufgabe und die Lösung in einer Pdf-Datei beigefügt.

Ich danke jedem für seine Hilfe und/oder neue Aspekte/Ideen.

Jasmine

Bruce · Anmeldungsdatum: 20.07.2004 Beiträge: 537

Hallo Jasmine Wink

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wenn Stein und Erde kollidieren, dann üben beide Körper Kräfte aufeinander aus.
Zu jedem Zeitpunkt des Stoßvorganges gilt: Wirkt auf den Stein die Stoßkraft F(t), dann
wirkt auf die Erdoberfläche die Stoßkraft -F(t). Dies ist eine direkte Folgerung aus dem
3.Newton'schen Axiom der Mechanik. Den genauen Zeitverlauf der Stoßkraft muß man hier nicht kennen!
Betrachte zunächst den Stein. Wenn der Stoßvorgang mit der Erdoberfläche zwischen den Zeitpunkten
t_1 und t_2 stattfindet, so gilt für den dabei auf den Stein übertragenen Kraftstoß K_s:

Der Kraftstoß auf den Stein ist demnach der beim Stoß auf den Stein übertragene Impuls.
Der beim Stoß auf die Erde übertragene Kraftstoß K_e hat den selben Wert K_s aber die entgegengestzte
Richtung, da auf die Erde während des Stosses die Kraft -F(t) wirkt.

Also gilt:

wobei v_s1, v_s2 die Geschwindigkeit des Steins vor bzw. nach dem Stoß ist.

Nun muß für die Teilaufgaben b) und c) jeweils die Geschwindigkeit v_s1 und v_s2 berechnet werden.
v_s1, die Geschwindigkeit vor dem Stoß, ist bekannt, die errechnet sich so wie von dir angegeben.
Es gilt also:

Da die Masse der Erde mindestens um den Faktor 10 hoch 24 größer ist als die Masse des Steins,
ändert sich die Geschwindigkeit der Erde beim Stoß mit dem Stein praktisch nicht, d.h. in Teilaufgabe
b) haben Erde und Stein nach dem Stoß die gemeinsame Geschwindigkeit v_s2=0 und für Teilaufgabe c) ist v_s2
bereits angegeben und muß nur eingesetzt werden.

@edit Die Vorzeichen von v_s1 und v_s2 müssen natürlich korrekt bestimmt werden. Bedenke das v_s1 und v_s2
entgegengesetzte Vorzeichen haben!