 Verfasst am: 06. März 2014 22:41 Titel: |
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Alles klar vielen Dank für die schnellen Antworten  |
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| Verfasst am: 06. März 2014 21:38 Titel: |
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Generell ist es bei Stößen (oder auch Zerfällen) oft sinnvoll, die Sache im "center of mass system" (CMS) zu betrachten. Das kann man auch tun, wenn eines der Autos ruht vor dem Stoß, allerdings ruht dann halt die Straße nicht in diesem Koordinatensystem. Genauso auch, wenn die Autos nicht gleich schwer wären, selbes Thema... Allerdings kann man natürlich in jedem beliebigen Koordinatensystem rechnen. Dann ist es in der Tat so, dass Impulserhaltung und Drehimpulserhaltung erfüllt sein müssen und man nach dem Stoß dann sowohl translatorische als auch rotatorische kinetische Energie hat. Vor dem Stoß, wenn man die Autos einzeln betrachtet und wenn man die drehenden Räder und so außer Acht lässt, hat man prinzipiell nur translatorische kinetische Energie. Ja, und da die Differenz der Summen ist das, was in die Verformung auf irgendeine Art eingeflossen ist.
Das ist doch kein Problem! Wir freuen uns alle hier sehr, wenn Fragen gestellt und auch geklärt werden können und wenn es jemandem weiter hilft, verschiedene Aspekte vielleicht etwas besser verstehen zu können! Gruß Marco |
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| Verfasst am: 06. März 2014 18:54 Titel: |
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| Das klingt logisch.
Eine letzte Frage hab ich aber noch: Was wäre wenn der eine Auto stehen würde ? Wäre der Drehimpuls trotzdem der Gleiche? Der Blechklumpen würde sich ja dann außer der Rotation auch noch weiter bewegen. Geht die zusätzliche Bewegungsenergie dann voll zu Lasten der Verformungsarbeit? Wie könnte man die entsprechende Kinetische Energie berechnen? Sind doch ein paar mehr Fragen geworden  |
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| Verfasst am: 06. März 2014 16:47 Titel: |
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Du darfst den Ursprung legen wie Du möchtest, aber...: Wenn Du das machst, dann bewegt sich in diesem Koordinatensystem der Schwerpunkt des Blechklumpens nach dem Zusammenstoß noch weiter (Impulserhaltung), so dass durch diese Bewegung das Drehmoment dann auch höher ist, obwohl das nicht wirklich eine Rotation im Sinne der Aufgabenstellung ist. Also "sinnvoll" wäre hier wohl eher ein Koordinatensystem, in dem der Schwerpunkt von beiden Autos zusammen sowohl vor als auch nach dem Stoß ruht (CMS). Gruß Marco |
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| Verfasst am: 06. März 2014 16:42 Titel: |
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| Danke Marco.
Das hat mir schon mal ziemlich weiter geholfen.
Ich habe aber doch noch ein paar Fragen: Darf der Bezugspunkt zum Beispiel auch auf dem Schwerpunkt von einem der beiden Autos liegen? Dann würde das zweite Auto dem ersten ja mit einer relativen Geschwindigkeit von 100 km/h entgegenkommen. Ich bekomme so dann logischer weise das doppelte heraus als wenn ich den Punkt auf der Straße setze. Hat die Geschwindigkeit des ersten Autos dann gar keinen Einfluss auf den Drehimpuls?  |
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| Verfasst am: 06. März 2014 10:36 Titel: Re: Drehimpuls nach nicht zentralen unelastischen Stoß |
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Wie ist denn der Drehimpuls definiert? Lege ein Koordinatensystem fest (insbesondere einen Ursprung, z. B. Mitte der Straße oder ein Auto ist im Moment des Aufpralls im Ursprung oder so) und setze dann stur die Werte für die beiden Autos in die Formel: ein. Dabei interessiert Dich aber letztlich nur der Betrag, so dass Du das vielleicht auch etwas einfacher berechnen kannst. Die Summe der beiden Drehimpulse der beiden Autos ist der Gesamtdrehimpuls. Je nach Wahl des Koordinatensystems könnte einer 0 werden.
Ja, würde ich auch so machen: Differenz aus translatorischer Energie vorher und Rotationsenergie nachher sollte der gesuchten Verformungsarbeit entsprechen.
Gruß Marco |
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| Verfasst am: 06. März 2014 01:27 Titel: Drehimpuls nach nichtzentralem unelastischen Stoß |
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| Meine Frage:
Hallo, ich studiere im ersten Semester und habe grade noch ein wenig an folgender Aufgabe zu knabbern: Zwei Autos mit je 1200 kg Masse, die beide mit 50 km/h in entgegengesetzte Richtungen fahren, stoßen auf einer eisglatten (reibungsfreien) Straße zusammen. Der Zusammenstoß ist nicht zentral, da sie um 1 m versetzt gegeneinander fahren. Nach dem Zusammenstoß bilden sie einen einzigen deformierten ?Blechklumpen? mit einem Trägheits-moment von J= 2500 kg?m2, der sich um eine Achse dreht. a) Berechnen Sie die Drehzahl des ?Blechklumpens?. b) Wie groß ist die Verformungsarbeit zur Herstellung des ?Blechklumpens?? Meine Ideen: Ich habe die Lösungen zu der Aufgabe verstehe aber den Lösungsweg nicht. Ich weiß das man a) über den Drehimpulserhaltungssatz berechnen kann, komme jedoch nicht drauf wie sich der Drehimpuls vor dem Zusammenstoß berechnen lässt. Bei b) würde ich versuchen die Verformungsarbeit durch die Energieerhaltung heraus zu bekommen, also durch E(Kin.)-E(Rot.). Gibt es da noch andere Energien die berücksichtigt werden müssen? Vielen Dank schon mal
Achja die Lösung für die Winkelgeschwindigkeit ist laut unserem Prof. 6,67 s^-1. |
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