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[quote="Skibi"]Hallo, Ich habe ein Problem mit der folgenden Aufgabe: Eine Kugel A mit Masse [latex]m_1[/latex] und Energie [latex]E_1[/latex] trifft auf eine ruhende Kugel B mit unbekannter Masse [latex]m_2[/latex] und Energie [latex]E_2[/latex]. Die Kugel B prallt unter einem Winkel von [latex]Alpha=30°[/latex] ab und hat die Energie [latex]E'_1[/latex]. Welche Masse hat Kugel B? Angenommen wird ein vollkommen elastischer Stoß. Mein Ansatz: - Energieerhaltung , da ein vollkommen elastischer Stoß vorliegt: [latex]E_{1,kin} + E_{2,kin}=E'_{1,kin} + E'_{2,kin}[/latex] - Impulserhaltung, wegen dem Stoß: [latex]P_1+P_2=P'_1+P'_2[/latex] Die Beträge der Impulse [latex]P_x[/latex] kann ich mir durch: [latex]P_x=E_x/2m_x[/latex] ausrechnen. Durch die ruhende Kugel und die Impulserhaltung erhalte Ich: [latex]P_1=P'_1+P'_2[/latex] Stellt man dies nun nach [latex]P'_2[/latex] um erhalte Ich: [latex]P'_2=P_1-P'_1[/Latex] Anschließend quadrieren: [latex]P'^2_2=(P_1-P'_1)^2=P^2_1+P'^2_1-2P_1 P'_1 cos(Alpha)[/latex] Bis hierhin konnte ich nachprüfen und diese stimmen (bei allen möglichen Aufgaben die Ich online finde). Nun wollte Ich die Energieerhaltung mit einbinden wobei [latex]E_2[/latex] wegfällt da die Kugel ruht: [latex]E_{1}=E'_{1} + E'_{2}[/latex] Umformen nach [latex]E'_2[/latex]: [latex]E'_{2}=E_{1} - E'_{1}[/latex] Zusätzlich ist [latex]E'_2 =P'^2_2 / 2m_2[/latex] Somit wäre [latex]P'^2_2 / 2m_2=E_{1} - E'_{1}[/latex] Umstellen nach [latex]m_2[/latex]: [latex]m_2=1/2(P'^2_2 /( 2E_{1} - E'_{1}))[/latex] Nun meine Frage: Kann das so stimmen? Wenn ich Aufgaben rechne kommen hier immer Differenzen von manchmal gut 20% raus, was mir zu Bedenken gibt.[/quote]
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Nachricht
Skibi
Verfasst am: 09. Jan 2017 23:23
Titel:
Hallo franz,
Gegeben sind die Energie der Kugel A vor
sowie nach dem Zusammenstoß
,die Masse der Kugel A
und der Winkel Alpha wie im Bild gezeigt.
https://abload.de/img/darstellunggjsbx.jpg
franz
Verfasst am: 09. Jan 2017 22:21
Titel: Re: Dezentraler elastischer Stoß - Masse berechnen
Willkommen im Forum
Skibi
!
Nur zum Verständnis: Wo liegt alpha und welche E' sind bekannt?
Zitat:
B prallt unter einem Winkel von
ab und hat die Energie
.
Skibi
Verfasst am: 09. Jan 2017 18:20
Titel: Dezentraler elastischer Stoß - Masse berechnen
Hallo,
Ich habe ein Problem mit der folgenden Aufgabe:
Eine Kugel A mit Masse
und Energie
trifft auf eine ruhende Kugel B mit unbekannter Masse
und Energie
. Die Kugel B prallt unter einem Winkel von
ab und hat die Energie
. Welche Masse hat Kugel B? Angenommen wird ein vollkommen elastischer Stoß.
Mein Ansatz:
- Energieerhaltung , da ein vollkommen elastischer Stoß vorliegt:
- Impulserhaltung, wegen dem Stoß:
Die Beträge der Impulse
kann ich mir durch:
ausrechnen.
Durch die ruhende Kugel und die Impulserhaltung erhalte Ich:
Stellt man dies nun nach
um erhalte Ich:
Anschließend quadrieren:
Bis hierhin konnte ich nachprüfen und diese stimmen (bei allen möglichen Aufgaben die Ich online finde).
Nun wollte Ich die Energieerhaltung mit einbinden wobei
wegfällt da die Kugel ruht:
Umformen nach
:
Zusätzlich ist
Somit wäre
Umstellen nach
:
Nun meine Frage: Kann das so stimmen? Wenn ich Aufgaben rechne kommen hier immer Differenzen von manchmal gut 20% raus, was mir zu Bedenken gibt.