Impuls- und Energieübertrag: Unterschiedliche Bilanz?

andi3412 · Anmeldungsdatum: 16.06.2005 Beiträge: 10 Wohnort: Hamburg

Ich habe mir von der Uni Stuttgart folgendes Experiment einmal genauer angesehen:

http://www.pi1.physik.uni-stuttgart.de/Vorlesungsversuche/V229.html

Hier wird nun ein Versuch dargestellt, dessen Resultat im letzten Teil zusammenfassend so interpretiert wird (Zitat):

"Im Versuch haben beide Scheiben die gleiche Masse.
Das führt im ersten Fall (zentraler Stoß) dazu, dass die stoßende Scheibe nach dem Stoß zur Ruhe kommt, und dafür die zweite Scheibe mit dem Impuls und der Geschwindigkeit der ersten Scheibe weitergleitet.
Im zweiten Fall des nicht zentralen Stoßes, wird der Winkel von 90° nur erreicht wegen der Gleichheit der beiden Massen. Die beiden Scheiben haben nach dem Stoß jeweils den halben Impuls und auch die halbe Geschwindigkeit verglichen mit der Geschwindigkeit der stoßenden Scheibe (1) vor dem Stoß." (Zitat Ende)

Hier kommt nun folgende Frage auf: Wenn nach dem Versuch beide Scheiben (also die doppelte Masse) die halbe Geschwindigkeit haben, ergibt sich daraus in der Energiebilanz aber nur insgesamt die halbe Energie, da ja die halbe Geschwindigkeit pro Masse nur einem viertel an Energiegehalt entspricht. Man könnte dieses Experiment ja theoretisch auch umkehren, also 2 Körper mit der gleichen Geschwindigkeit im 90Grad-Winkel aufeinanderprallen lassen, und als Resultat einen ruhenden und einen mit der doppelten Geschwindigkeit bewegten Körper erhalten...
hierbei ergäbe sich der umgekehrte Effekt: Wenn wir statt 2 mal Masse mit einfacher Geschwindigkeit nur eine Masse mit der doppelten Geschwindigkeit übrig behalten, entspricht dies insgesamt einer Energieverdoppelung (Energie = Masse mal Geschwindigkeit²)

Wie kann dieser erkennbare Wiederspruch aufgelöst werden, stimmt entweder am Energierhaltungssatz was nicht oder am Experiment? Oder mache ich einen Denkfehler?

dachdecker2

Es handelt sich um einen Schreibfehler.

Wenn sich die Scheiben nach dem Stoß in einem Winkel von 90° auseinanderbewegen, und sie außerdem gleichgroß und gleichschwer sind, dann haben beide Scheiben nach dem Stoß die halbe Gesammtenergie (die Vor dem Stoß in einer der Scheiben gespeichert war). Damit ergibt sich, dass die Geschwindigkeiten nachher 1/Wurzel(2) sein müssen (nicht halb so groß wie vorher). Der Impuls bleibt dabei (natürlich bei vektorieller Addition) exakt erhalten.

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Gast

Nun ja, ich habe den webchef der site mal angemailt, ich werde hier posten, wenn er sich zurückgemeldet und meine Frage beantwortet hat.

andi3412 · Anmeldungsdatum: 16.06.2005 Beiträge: 10 Wohnort: Hamburg

Hier die Antwort auf meine mail an die Uni Stuttgart:

"Im hier gegebenen Zusammenhang ist der Satz tatsächlich falsch. Ich
denke er bezieht sich in wirklichkeit auf den Fall eines inellastischen
Stoßes, bei die kinetische Energie ja wirklich "verloren geht"."

Ich habe dann noch eine weitere Frage angebracht, welche ich samt Antwort hier kopiere:

Frage:
bitte beantworten Sie mir noch die Frage: Wurden die dargestellten
> Versuchsaufbauten wirklich so in der Praxis durchgeführt und
überprüft, oder
> stellen Sie lediglich eine bessere Veranschaulichung der bereits vorhandenen
> Theorie dar? Insbesondere bei der folgenden Darstellung würde mich das
> interessieren:
>
> http://www.pi1.physik.uni-stuttgart.de/Vorlesungsversuche/V247.html

Antwort:
Die Gesetze der klassischen Mechanik sind schon seit langem in praktisch
jeder erdenklichen Form überprüft worden. Natürlich ist dabei die
Newton'sche Mechanik nur ein Grenzfall der relativistischen Mechanik,
bzw. Quantenmechanik, aber die dort behandelten Gesetzmäßigkeiten
spielen sich auf anderen Skalen ab.
Tschau

Nun gut, so sieht das jetzt also aus. Dann sage ich auch: Ciao