Schiefer elastischer Stoß

Catweasel · Anmeldungsdatum: 06.08.2011 Beiträge: 330

Hallo Forum

Bei dem Experiment rollt eine Kugel eine Fallrinne herab und stößt auf eine magnetisch aufgehängte zweite Kugel. Nachdem Stoß fallen beide Kugeln auf eine darunterliegende Tischplatte und die Auftreffpunkte werden registriert.

Ein paar Dinge kann ich in der Anleitung nicht ganz nachvollziehen.

Aus Impuls und Energieerhaltungssatz ergeben sich Kreisgleichungen für die Geschwindigkeitskomponenten von m1 und m2.
Die erste sieht z.b. so aus:

Es ist auch die davon die Rede, dass alle möglichen Auftreffpunkte der beiden Kugeln auf konzentrischen Kreisen liegen.
Kann mir jemand erklären was diese Kreisgleichungen ausdrücken und von welchen Kreisen da überhaupt die Rede ist? Ich muss es nicht ganz verstehen aber ein bisschen Verständnis wäre super, weil wir das nächste Woche im Schnupperstudium gezeigt bekommen.

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Angenommen die erste Kugel rollt nicht, sondern gleitet in der Fallrinne, dann
nach einem zentralen, elastischen Zusammenstoß wird die 1. Kugel auf Null abgebremst und die 2. Kugel übernimt die volle Geschwindigkeit der 1. Kugel.
Die 1. Kugel landet untem dem Aufhängepunkt, die 2. je nach Höhe und der Startgeschwindigkeit landet nach einem geraden Parabelflug auf die Tischplatte.

Ist die Reibung im Spiel, bewegen sich beide Kugel gerade aus nach einem zentralen Zusammenstoß mit unterschiedlichen Geschwindikeiten im Parabelflug auf die Tischplatte zu(Vesuch es mit Münzen).

Da der Stoß schief und elastisch sein soll, http://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9F_(Physik)
werden beide gleich schwere Kugel zu 90° zu einander bewegen. s Bild

Aber die 1. Kugell rollt, also muss noch Drehimpuls berücksichtigt werden.
Die Energie der Kugel hat dann eine lineare kinetische Komponente und
Rotationsenergie dazu.
http://de.wikipedia.org/wiki/Kugel

Hier sind ähnliche Überlegungen
http://matheplanet.com/matheplanet/nuke/html/viewtopic.php?topic=53589