Hilfe zu eine Physik Aufgabe

Physikneuling2016 · Gast

Meine Frage:
Ein Körper mit der Masse m1 gleitet eine schiefe Ebene mit einer Neigung von 30?
zur Horizontalen und einer Länge von
l1 = 1 m reibungsfrei hinab und danach horizontal weiter. Die Bewegung ist hier reibungsbehaftet mit µg = 0, 3. Nach einer
Strecke von l2 = 50 cm liegt an einer Kante ein weiterer Körper mit Masse m2. Beim Zusammenstoß verkeilen sich beide
Körper ineinander und bewegen sich gemeinsam weiter.
a) Welche Geschwindigkeit hat die Masse m1 direkt vor dem Stoß mit Masse m2?
b) Welche Geschwindigkeit haben beide Massen gemeinsam direkt nach dem
Stoß?
c) Welche Masse muss Körper 2 haben, damit beide Körper zusammen in einen
Eimer fallen, der 0,4 m von der Kante entfernt und 0,8 m tiefer steht ?
d) Zeichnen Sie das Geschwindigkeit - Zeit-Diagramm und das Weg - ZeitDiagramm
für die Bewegung in horizontaler Richtung von Körper 1

Meine Ideen:
Ich bin in Physik nicht sehr gut und muss bald Klausur schreiben.

Ich hab mir überlegt ich berechne die Beschleunigung mit F= FH - FN.
Dadurch hab ich die Geschwindigkeit am ende der schiefen Ebenen.

Ich weiß nicht wie man mit L2 die Geschwindigkeit mit reibung berechnet.

Danke schon mal

BillyLow · Anmeldungsdatum: 21.04.2016 Beiträge: 11

Also schiefe Ebenen würde ich nie mit einen Kräftegleichgewicht berechnen. Du machst das am besten mit dem Energieerhaltungssatz: Ekin = Epot mit Ekin = 1/2 m v^2 und Epot = m g h, diese Formeln gleichsetzen und auf v umstellen. Die Massen kürzen sich raus und deine gesuchte Höhe muss du noch mit trigonometrie ausdrücken: sin(30grad) = h/l also h = sin (30grad)*l. Wenn du alles richtig ausgerechnet hast, bekommst du die geschwindigkeit heraus, die deine Kugel nach dem durchrollen der schiefen Ebene hat.

Danach betrachtest du Abbremsung furch die Reibkraft. Du weißt, dass Fn = müh * Fr ist, aber die Normalkraft wird bei Horizontaler Lage zu einer Bahn immer mit der Gewichtskraft gleichgesetzt. Deine Reibkraft ist die abbremsende Kraft. Demnach musst du ausrechnen, welche Geschwindigkeit die erste Kugel nach dem abrollen zur 2ten Masse verliert, weil sie ja durch die Reibkraft abgebremst wird. Vergiss nicht: Die Anfangsgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit nach Abrollen der schiefen Ebene!

Zur Aufgabe b) es sollte sich um einen zentralen unelastischen Stoß handeln: einfach mal in der Formelsammlung bei den Stoßgestzen gucken um die Gescchwindigkeit zu ermitteln.

Zur Aufgabe c) es handelt sich jetzt um einen waagerechten Wurf, wo du eine Beschleunigung durch die Gravitation nach Unten hast, während du eine konstante Geschwindigkeit nach links hast. Dann kannst du mit den Formeln schauen, welche Geschwindigkeit die kombinierten Massen beim Abhang benötigen, rückfürend mit der gesuchten Geschwindigkeit gehste auf zum Aufgabenteil b) zurück und rechnest mit der gerade bestimmten Geschwindigkeit für den waagrechten wurf die masse über die Stoßgesetze aus.

Die die d) musst du hinkriegen, wenn du die die Geschwindigkeitsprofile an der schiefen Ebene, an der Horizontalen Ebene und beim waagrechten Wurf anschaust. Bei der schiefen Ebene wird die Kugel beschleunigt, auf der Horizontalen abgebremst und am Abhang gibts ne Impulsübertragung.

Ich hoffe, ich konnte dir helfen!

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583