Stoßvorgang

Siebert135 · Anmeldungsdatum: 15.11.2013 Beiträge: 14

Meine Frage:
Beim Rangieren läuft ein Güterwagen der m1 = 25 t mit v1= 1,2 m/s auf einen ruhenden Güterwagen der Masse m20 t auf. Nach dem Stoß läuft der zweite Wagen mit der Geschwindigkeit v2'=0,9 m/s weg.

a) Geschwindigkeit von v1' des ersten Wagens nach dem Stoß berechnen?
b) War der Stoßvorgang elastisch?
c) Berechnen sie den Bruchteil Eta der mechanischen Energie, der in Wärme umgewandelt worden ist!

Meine Ideen:
a) Wir haben schon Lösungsansätze aber net genau. Hilfe!!!
b) das ist doch unelastisch oder? Bitte begründen!
c) keinen Schimer. Hilfe !!!

hangman · Anmeldungsdatum: 07.02.2011 Beiträge: 319

Hallo Siebert135,

man kann mit dem Impulserhaltungssatz arbeiten der besagt

Nun musst du nach

auflösen und die Werte nur noch einsetzen.

Beste Grüße! Thumbs up!

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Zu a)
Impulserhaltungssatz

Zu b)
Überprüfen, ob kinetische Gesamtenergie vor und nach dem Stoß gleich ist. Fall ja, elastisch; falls nein, teilelastisch.

Zu c)
Differenz der kinetischen Energien vor und nach dem Stoß bezogen auf die Energie vor dem Stoß ist der gesuchte prozentualle "Verlust"anteil.

Siebert135 · Anmeldungsdatum: 15.11.2013 Beiträge: 14

vielen Dank für eure Hilfe!

Also ich bin nun so vorgegangen:
Gesamtimpuls vor dem Stoß = Gesamtimpuls nach dem Stoß
Einsetze in die Impulserhaltung:
25000 kg * 1,2 m/s + 20000 kg * 0 m/s = 25000kg * v1' + 20000kg *0,9 m/s
Nach v1' auflösen:
25000 * 1,2 + 20000 * 0 = 25000 * v1' + 20000 * 0,9
30000 = 25000 * v1' +18000
12000 = 25000 * v1'
0,48 = v1'

Geschwindigkeit nach dem Stoß: 0,48 m/s

b)

Der Stoßvorgang müsste doch somit elastisch sein, da die Geschwindigkeiten nach dem Stoß für die einzelnen Massen unterschiedlich sind.

Ein Beweis wäre folgendes:

Einsetzen in:
m1 * v1 +m2 * v2 = (m1+m2) *v'
Auflösen nach v'
0,9 = (25000 -1,2 +20000 * v2) / 45000
40500 = 30000 + 20000 * v2
10500 = 20000 * v2
0,525 = v2 (somit NICHT ruhend)

EDIT zu b)
Wkin = 0,5 * m * v²

Wkin1(vor) = 0,5 * 25000 * 1,2²= 18000J
Wkin2(vor) = 0,5 * 20000 * 0 = 0 J
WkinG(vor) = 18000J

Wkin1(nach) = 0,5 * 25000 * 0,48² = 2880J
Wkin2(nach = 0,5 * 20000 * 0,9² = 8100J
WkinG(nach) = 10980J

WkinG(nach) ist ungleich WkinG(vor), liegt ein teileslatischer Stoß vor.
Aber wieso?
EDIT Ende

c)

Wärmeenergie = Differenz der kinetischen Gesamteneriguen vor und nach dem Stoß

18000 J - 10980 J = 7020 J
=39%

Der Bruchteil der mechanischen Energie, die in wärme umgewandelt wird entspricht damit 39%

Ist das soweit korrekt?
Was ist ein teilelastischer Stoß und wie beweist man diesen?

Vielen Dank nochmal.

Siebert135 · Anmeldungsdatum: 15.11.2013 Beiträge: 14

Kann sich bitte nochmal jemand zu dem Lösungsweg äußern?
Leider sind wir uns noch nicht sicher ob so alles korrekt ist.

Vielen Dank!