elastischer Stoß

kuckuck · Anmeldungsdatum: 14.11.2009 Beiträge: 3

Folgende Aufgabe ist gegeben:

"Ein Asteroid von d_A = 10km und konstanter Dichte fliegt auf die Erde zu. Vorsichtshalber soll seine Geschwindigkeit um 0,1km/s geändert werden, indem ein Brocken (d_B = 1km) aus ihm herausgesprengt wird. Wie schnell bewegen sich Brocken und Asteroid nach der Sprengung auseinander?"

Da mir fast jegliches Grundwissen im Bereich der Physik fehlt, verfüge ich nun über kaum Anhaltspunkte, wie ich hier vorzugehen habe.

Mein bisheriger Ansatz:

Soweit korrekt? Wie bringe ich nun die Geschwindigkeitsänderung ins Spiel? Wie komme ich allgemein auf die Geschwindigkeiten, mit denen sich die beiden Stücke auseinander bewegen (keine konkrete Lösung bitte, nur Hinweise)?

Besten Dank für Eure Hilfe!

K.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Gesamtimpuls konstant = 0 (im Asteroidensystem) -> (M - m) V = m v und V gegeben -> v -> V + v.

kuckuck · Anmeldungsdatum: 14.11.2009 Beiträge: 3

Das hilft mir nicht so recht weiter. Ist M die eine Masse, m die andere? Ist dann entsprechend v die eine Geschwindigkeit, V die andere? Oder ist V das Volumen? Und was setze ich dann jeweils für die Geschwindigkeiten ein?

Über einige Erläuterungen wäre ich doch sehr dankbar, wie gesagt, mein Physikwissen geht gegen 0 und ausschließlich Formeln wirken auf mich noch allzu "abschreckend", besonders, da ihre Verwendung für mich absolut neu ist.

Gajeryis · Anmeldungsdatum: 08.10.2009 Beiträge: 194 Wohnort: CH - Bern

M sei die Masse des gesamten Asteroiden, m die Masse des kleinen Brockens.
M ist proportional zu D^3, D sei 10km.
m ist proportional zu d^3, d sei 1km.
Die positive Geschwindigkeitsrichtung sei in Bewegungsrichtung des Asteroiden.

Wir nehmen an, der Asteroid bewegt sich geradlinig gleichförmig. Wir setzen unser Bezugssystem deshalb so, dass es sich vor der Sprengung mit dem Asteroiden mitbewegt.

Vor der Sprengung hat somit der Asteroid Geschwindigkeit null. Impuls p ist

.

Nach der Sprengung soll sich der grosse Brocken soll sich 0.1 km/s langsamer bewegen:

.

Nach Impulserhaltung muss die Summe der Impulse nach Sprengung dieselbe sein wie vorher, muss also null sein.

Auflösen nach

.

Die Geschwindigkeit, mit der sich die Teile auseinander bewegen ist

kuckuck · Anmeldungsdatum: 14.11.2009 Beiträge: 3

aha! - Das ist doch schon wesentlich verständlicher!

Allerbesten Dank