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Gradlinige Bewegung zweier Körper mit Stoß
 
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alt0r
Gast





Beitrag alt0r Verfasst am: 22. März 2014 16:43    Titel: Gradlinige Bewegung zweier Körper mit Stoß Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Durch eine entspannte Feder wird ein Körper 1 in eine geradlinige Bewegung mit einer
Anfangsgeschwindigkeit v0 von 12 m/s versetzt und gleitet mit einer Reibungszahl ? G = 0,08 in
y-Richtung (siehe Bild). Nach 25 m trifft er auf einen ruhenden Körper 2 gleicher Masse zentral auf.
Beim Stoß gehen 40% der kinetischen Energie verloren. Die oben angegebene Gleitreibungszahl gilt
auch für den Körper 2. Wie weit gleiten beide Körper nach dem Stoß?

Meine Ideen:
Ich betrachte zuerst den ersten Körper vor dem Stoß.
Die resultierende Kraft ist gleich der Maße mal der Beschleunigung, F=m*a
Als resultierende Kraft nehme ich die Gewichtskraft * die Reibung an, habe also
-m*g*µ=m*a Integration nach dt liefert v(t)= -t*g*µ+v(0)
Eine weitere Integration nach dt liefert die Streckengleichung x(t)=-1/2t²*g*µ+v(0)*t + x(0)
Daraus lässt sich der Zeitpunkt des Auspralls der Körper bestimmen, da der Wegpunkt des Stoßes bekannt ist.
25m=-1/2t²*g*µ+12m/s*t => t= 2,248s
Einsetzen in die Geschwindigkeitsgleichung liefert dann v(2,248s)=10,24m/s

Nun war mein Gedanke für den weiteren Ansatz:
Ekin1=Ekin11+Ekin12+0,4Ekin1
=>0,6*Ekin1=Ekin11 + Ekin12
0,6*((m/2)*vvor²)=(m/2)*v1²+(m/2)*v2²
aber jetzt hab ich ja eine Gleichung und zwei Unbekannte, daher weiß ich nicht wie ich weiter machen soll.
Hat jemand eine Idee dazu? Bin mir nicht sicher ob dass so der richtige Ansatz ist.
jumi
Gast





Beitrag jumi Verfasst am: 22. März 2014 19:45    Titel: Antworten mit Zitat

Impuls vor dem Stoß = Impuls nach dem Stoß.
alt0r
Gast





Beitrag alt0r Verfasst am: 23. März 2014 13:17    Titel: Antworten mit Zitat

Impulserhaltungssatz hatte ich auch schon überlegt,
aber das bringt mich doch auch nur bedingt weiter?
m*vvor=2m*vnach

Dann hab ich nur noch eine Geschwindigkeit, weiß aber nicht wie ich die wieder auf die einzelnen Körper zurückführen soll?
Die Lösungen sind übrigens 5m und 35m.
erkü



Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414

Beitrag erkü Verfasst am: 23. März 2014 15:52    Titel: Antworten mit Zitat

alt0r hat Folgendes geschrieben:
Impulserhaltungssatz hatte ich auch schon überlegt,
aber das bringt mich doch auch nur bedingt weiter?
m*vvor=2m*vnach
...

unglücklich

Obiges gilt nur für einen vollkommen inelastischen Stoß, was hier nicht der Fall ist.

Zwei unbekannte Geschwindigkeiten nach dem Stoß:
Zwei Gleichungen: EES und IES !

Auch die Rutschstrecken lassen sich einfach über den EES berechnen.
DGLn und deren Lösungen sind dazu nicht notwendig !

Wink

_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk:
alt0r
Gast





Beitrag alt0r Verfasst am: 23. März 2014 17:11    Titel: Antworten mit Zitat

EES:
IES:

Das bringt mich zu keiner Lösung des Gleichungssystems
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861

Beitrag GvC Verfasst am: 25. März 2014 12:04    Titel: Antworten mit Zitat

alt0r hat Folgendes geschrieben:
Das bringt mich zu keiner Lösung des Gleichungssystems


Nein, so noch nicht. Denn das sind erst zwei Gleichungen mit drei Unbekannten. Du benötigst also noch eine dritte Gleichung, die natürlich im Aufgabentext enthalten ist. Was machst Du denn mit der Information, dass sich die Masse 1 mit einer vorgegebenen Anfangsgeschwindigkeit auf einem bestimmten "Reibweg" (erkü hat das "Rutschstrecke" genannt) vor dem Stoß bewegt? Formuliere dafür mal die Energiebilanz (Energiiehaltungssatz). Das ist die dritte Gleichung.
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