Newtons Gesetze, Energieerhaltung, Impulserhaltung Aufgaben

Wursilein · Gast

Meine Frage:
Guten Tag ,
wir haben in Physik eine Arbeit geschrieben, die Arbeit ist nicht so gut ausgefallen und Zeit für eine Berichtigung hatten wir nicht.
Könntet ihr mir bei den 2 Folgenden Aufgaben helfen, Formel und Rechenweg wäre sehr hilfreich:

Aufgabe 1

Zwei Personen stehen auf Schlittschuhen gegenüber. Person A (100kg) stößt Person B (50kg) mit einer Kraft von 200 N von sich weg.
a) Berechnen Sie die Beschleunigung, die Person A dabei erfährt.
b) Berechnen Sie die Geschwindigkeit, die Person B nach dem Stoß hat, wenn dieser 1s dauert.
c) Ermitteln Sie, wie weit Person B sich bewegen wird, ehe sie wieder zum Stillstand kommt, wenn der Gleitreibungskoeffizient 0,04 beträgt.

Aufgabe 2

Ein Kleinwagen (1000kg) fährt mit einer Geschwindigkeit von 50 km/h auf eine Rampe zu. Im Moment des Auffahrens geht der Fahrer vom Gaspedal und lässt sich nur noch hochrollen, bis der Wagen zum Stillstand kommt. Dann zieht er die Handbremse.
Neigungswinkel der Rampe zum Boden: 30 Grad
Rollreibungskoeffizient zwischen der Rampenoberfläche und den Reifen 0,5

Bestimmen sie die Höhe, die das Auto vom Boden aus betrachtet erreicht.
a) unter Vernachlässigung der Rollreibung
b) mit Berücksichtung " "

Meine Ideen:
Meine Ansätze waren falsch, habe nur 2 Punkte für die 2 Aufgaben bekommen .

stereo · Anmeldungsdatum: 27.10.2008 Beiträge: 402

Kannst du nicht deine Ansätze niederschreiben, sodass ich auch weiß, wo deine Denkfehler sind? Es bringt dir nichts, wenn du die komplette Lösung serviert bekommst.

wursilein · Gast

Kann man den Startpost als Gast bearbeiten? Sonst schreib ich hier meine Ansätze auf,die 1a) habe ich geschafft, bei der 1b) habe ich die elastische Impulserhaltung benutzt:

m1*v1 = -m2*v2

100kg*2m/s = -50kg*v2
200kg m/s = -50kg*v2 , +50kg (wurde als Fehler angestrichen)
250kg m/s = v2 IST FALSCH

die 1c) und die komplette 2 habe ich nicht geschafft .

stereo · Anmeldungsdatum: 27.10.2008 Beiträge: 402

zur b)

Da eine Kraft wirkt, gilt keine Impulserhaltung. Weißt du wie Kraft und Impuls zusammenhängen und weißt du wann der Impuls erhalten bleibt? Ich muss aber zugeben, dass das Wort Stoß für starke Verwirrung sorgen kann.

Zur richtigen Lösung:

Eine Kraft (die hast du gegeben) wirkt eine Sekunde auf ein Körper. Kannst du mit Hilfe der Beschleunigung die Geschwindigkeit berechnen? Tipp:

stereo · Anmeldungsdatum: 27.10.2008 Beiträge: 402

wursilein · Gast

Also so:

200kg m/s = -50kg*v2 , 50kg
4 m/s = v2

stereo · Anmeldungsdatum: 27.10.2008 Beiträge: 402

jumi · Gast

Natürlich gilt Impulserhaltung!

Vor dem Stoß: Inpuls = 0
Nach dem Stoß: Impuls = mA*vA + mB*vB = 0

Daher vB = -mA*vA/mB

stereo · Anmeldungsdatum: 27.10.2008 Beiträge: 402

Nach meiner Auffassung nicht.

Wo ist mein Denkfehler?

edit: actio = reactio . Entschuldigung an den Threadersteller für die Verwirrung

edit2: Dann hast du lediglich einen Rechenfehler in der Lösung gehabt. Aber den Ansatz den ich verfolgte, der führt dich auch zum Ziel und vielleicht rechnest du den auch nochmal.

zu c)

Hast du einen Ansatz?

jumi · Gast

Dein Denkfehler besteht darin, dass du nicht F = 0 annimmst.

F ... Summe aller äußeren Kräfte, die auf das System einwirken.
dp/dt = F in unserem Beispiel = 0.

stereo · Anmeldungsdatum: 27.10.2008 Beiträge: 402

Ja, ich habe kein abgeschlossenes System betrachtet. Da sieht man wieder, dass es sich lohnt mit Rechenaufgaben fit zu halten. Der Impulserhaltung gilt ja in jedem abgeschlossenen System.

Danke für deine Kritik.

wursilein · Gast

Dankeschön smile

Bei der c) war mein Ansatz komplett falsch.

s= 1/2*a*t^2
a= 4m/s^2

a=v/t
t= 0,016

s= 1/2*4*0,016^2

= 41,3m

und die Aufgabe 2 habe ich gar nicht geschafft

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Du kannst natürlich die Bewegungsgleichungen für die gleichmäßig beschleunigte Bewegung anwenden. Dann musst Du aber auch die richtige (negative) Beschleunigung (=Verzögerung) einsetzen, die sich aus dem Reibungskoeffizienten ergibt zu

Der klassische Ansatz ist allerdings der über die Energieerhaltung:

m kürzen und nach s auflösen.

Auch die Aufgabe 2 ist mit dem Energieerhaltungssatz zu lösen.

wursilein · Gast

Was ist das u Zeichen ?

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Das ist kein u, sondern ein

(gesprochen mü) und ist das Symbol für den Reibungskoeffizienten.

wursilein · Gast

1/2 v^2 = u*g*s /s und /1/2v^2
s = u*g/1/2v^2
= 0,04*9,81m/s^2 / 1/2 * (-4)^2
= 0,39m/s^2 / 8 m/s
= 0,04 m ??

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Das solltest Du besser nochmal überprüfen. Zur Erinnerung: Wir befinden uns jetzt bei Aufgabe 2.

wursilein · Gast

Alles hier aufzuschreiben wäre zu lang, muss auch gleich weg.

Bei der c) habe ich Wkin=Wpot gesetzt und alle werte eingesetzt, m weggekürzt, raus kam. s=10,19m

bei der 2 habe das gleiche getan, aber den s wert (9,71m) habe in h= s*sin(30) eingesetzt und rauskam h=4,86. und bei der 2 b) habe ich für h= 9,7m bekommen.

Stimmt das?