Energieerhaltung

bandchef · Anmeldungsdatum: 04.12.2008 Beiträge: 839

Hi Leute!

Ich hab hier wieder eine Aufgabe, die ich unten als Bild angehängt habe. Die Teilaufgabe hab ich (denke ich zumindest...) selber lösen können. Hier mein Ansatz zu a):

Epot=Ekin => vk=1,4m/s

Da die Kugel kleben bleibt und das Gefäß keine Geschwindigkeit besitzt, folgt vollkommen inelastischer Stoß aus der ich die neue Geschwindigkeit u berechnen kann: u=0,23m/s

Ist das soweit richtig?

Hier nun die Teilaufgabe b):

Hier ist ja nach der Energie gefragt, die beim Aufprall in andere Energieformen übergeht. Ich denke, dass mit "andere Energieformen" die Verformungsenergie gemeint ist, oder? Wenn ja, dann gilt doch:

Epot=Eplast => m*g*h=0,5*D*s² => s => Eplast=0,5*D*s²

Ist der Ansatz soweit richtig?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Im Moment des Aufpralls geht der Impuls der Kugel (dazu v bei 10 cm Fallhöhe ausrechnen) ganz auf das Gesamtsystem über. Daraus die neue (Gesamt)geschwindigkeit u. Und an dieser Stelle würde ich das Energieverhältnis bestimmen

- ohne Beachtung der Feder - was auf ein Massenverhältnis hinauslaufen müßte.

bandchef · Anmeldungsdatum: 04.12.2008 Beiträge: 839

Ich komm mit deiner genannten formel nicht ganz klar. im nenner steht anscheinend die kinetische energie... und im zähler?

welchen ansatz verfolgst du dabei? ich mein sowas in der art: p1=p2

PS: Wie kommst du eigentlich drauf, dass es da um einen Impuls geht?

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Die beiden Geschwindigkeiten sind ja schon berechnet (dahinter steckt der Impulssatz); damit kann (für den kurzen Moment des Stoßes) ein Energievergleich durchgeführt werden

. Ansonsten gibt es keine Energie"verluste". Den Sinn der Feder sehe ich jedoch nicht.

bandchef · Anmeldungsdatum: 04.12.2008 Beiträge: 839

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

VeryApe · Anmeldungsdatum: 10.02.2008 Beiträge: 3252

für den kinetischen Energieverlust des Stosses ist die Feder uninteressant, weil sich wie angegeben das ganze erst nach den Stoss in Bewegung setzt.

Beim inelastischen Stoss geht immer Energie verloren. in Kleberverformung und Kugelverformung wieviel hat die Franz als Verhältnis gezeigt.

Vielleicht verstehst du so besser.

Ekin vorStoss - Ekin nach Stoss= kin Energieverlust.

Energieverlust= 0.5 m * v² - 0.5 * (M+m) * u²

u ist die Geschwindigkeit die dann beide Massen haben

du kannsd das ganze natürlich auch als Verhältnis anschreiben.

Der Verhältnisfaktor gibt nichts anderes wieviel Prozent man von der Ursprungsenergie noch hat, wenn man diesen mit 100 multipliziert. Die Differenz auf 100% ist der Energieverlust.

(1- Verhältnisfaktor Franz) * 0.5 m * v² = Energieverlust wie oben.

oder
(100%- (Verhältnisfaktor *100) %) *0.5*v² *10-²

bandchef · Anmeldungsdatum: 04.12.2008 Beiträge: 839

Ich hab noch eine Frage:

Irgendwie haben mich jetzt eure Einträge bezüglich der Teilaufgabe a) etwas verunsichert. Stimmt jetzt meine berechnete Geschwindigkeit u=0,23m/s?

Ich gehe jetzt einfach davon aus, dass dieses Ergebnis stimmt, und rechne nun einfach mit diesem u weiter.

very ape hat geschrieben, dass der Energieverlust, der ja hier laut Angabe als "mechanische Energie die beim Aufprall in andere Energieformen übergeht" betitelt wird. Ich hab dann meine Werte in diese Formel (Energieverlust= 0.5 m * v² - 0.5 * (M+m) * u² ) eingesetzt und hab "Energieverlust = 0,0795J" erhalten. Ist das soweit richtig?