Impulserhaltungssatz bei inelastischen Stößen

Utehe · Gast

Meine Frage:
Ich will die Geschwindigkeit nach einem teilweise elastischen Stoß berechnen, mir sind Masse, Anfangsgeschwindigkeit der beiden Massen, sowie die Tatsache eines zentralen Stoßes und die spätere Geschwindigkeit der 2. Masse bekannt.

m1=25t ; m2=20t ;
v1=1,2m/s ; v2=0 ;
v2'=0.9m/s ; v1'=?

Meine Ideen:
Meine Idee war es, die Gleichung der Impulserhaltung zur Lösung zu nehmen, da Impulserhaltung angeblich immer gilt:

m1*v1 + m2*v2 = m1*v1' + m2*v2'

25t*1,2m/s + 20t*0m/s = 25t*v1' + 20t*0,9m/s

durch Umformen komme ich zu dieser Gleichung:

v1'= 1,2m/s - 20/25*0,9m/s
v1'=0.48m/s

Jetzt frage ich mich allerdings, ob der Impulssatz auch bei inelastischen Stößen immer gilt.

Muss nicht durch die entstandene Wärme etwas Energie und somit auch Geschwindigkeit verloren gegangen sein, oder lässt sich tatsächlich dadruch dass der Impulserhaltungssatz immer gilt sagen, dass das die Geschwindigkeit der 1. Masse ist?

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Hallo,

beim elastischen Stoß, gilt neben der Impulserhaltung auch die Energieerhaltung.

Beim unelastischen Stoß, gilt zwar die Impulserhaltung, diese gilt immer, jdeoch gilt nicht die Energieerhaltung, da ein Teil der Energie in innere Energie (Wärmeenergie, Verformungsenergie etc.) umgewandelt wird.

Wichtige Anmerkung:

Verwende doch bitte SI-Einheiten.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5796 Wohnort: Heidelberg

Um das nochmal etwas "anders" zu formulieren: Sowohl Energie als auch Impuls sind bei einem solchen abgeschlossenen System erhalten, nur dass Energie nicht nur in kinetischer Energie vorliegen kann. Wenn man also nur diese berücksichtigt und ein Teil davon sich aber verwandelt hat, ist die kinetische Energie eben geringer.
Beim Impuls geht das nicht.
Aber: Auch wenn weniger kinetische Energie im vorhanden ist, kann trotzdem der Impuls erhalten sein! Die Geschwindigkeit geht im einen Fall quadratisch ein und im anderen linear. Dabei ist Energie ein Skalar und Impuls ein Vektor, bei dem alle drei Komponenten dann erhalten sein müssen. Z. B. betrachtet man Stöße auch gerne im Schwerpunktssystem und in dem ruht der Schwerpunkt und der Gesamtimpuls ist deshalb 0. Trotzdem kann die kinetische Energie sich verändern, z. B. kann sich eine Masse nach rechts, die andere nach links bewegen und so.
Das mit "ist dann doch langsamer" ist deshalb ziemlich kurz gedacht. Erstens hast Du verschiedene Geschwindigkeit und zweitens spielt die Richtung mal eine Rolle, mal nicht, etc. Das muss man also schon etwas genauer betrachten...

Gruß
Marco

@Planck: Was meinst Du mit SI-Einheiten? Ich finde nur solche. Auch (metrische) Tonnen sind Teil des SI-Systems.

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

@as_string,

genau meine Anmerkung bezog sich auf die Einheit Tonnen, die in kg umgerechnet werden sollte.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5796 Wohnort: Heidelberg

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Da die Tonne keine SI-Einheit ist. Und man in der Physik möglichst immer in SI-Einheiten rechnen sollte.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5796 Wohnort: Heidelberg

Hallo Planck!

Ich denke schon, dass metrische Tonnen eine SI-Einheit sind. Nach Deiner Logik sollte man dann auch eine Millimeter verwenden, weil die Basis-Einheit Meter ist?

Außerdem: Sooo toll sind SI-Einheiten jetzt auch nicht immer. In der Physik nimmt man durchaus auch mal unterschiedliche Einheitensysteme. In der Teilchenphysik z. B. die "natürlichen Einheiten" und so weiter.

Gruß
Marco