Loopingbahn, maximale Masse

Physikfreak · Gast

Meine Frage:
Ein Körper der Masse m1 = 1 kg gleitet aus der Ruhe eine Rampe herunter und stoßt auf der anschließenden
waagerechten Strecke elastisch
gegen einen ruhenden Körper der Masse m2.
Der gestoßene Körper soll anschließend eine
kreisförmige Loopingbahn mit Radius R
durchlaufen (s. Abb.). Die Starthohe des ersten Körpers entspricht genau der Höhe der Loopingbahn.
Die Reibung soll im gesamten Verlauf vernachlässigt werden.

a) Welche Geschwindigkeit hat die Masse m2 direkt nach dem Stoß?
b) Welche Geschwindigkeit muss die Masse m2 im höchsten Punkt der Loopingbahn mindestens
haben, damit der Körper nicht abstürzt?
c) Wie groß darf somit die Masse m2 des gestoßenen Körpers höchstens sein, damit er nach
dem elastischen Stoß die Loopingbahn gerade noch durchlaufen kann, ohne abzustürzen?

Meine Ideen:
a und b habe ich gelöst aber bei c habe ich absolut keinen Ansatz ich bitte um Hilfe.

Lösungen a und b : u2 = (2m1/m1+m2)*v1 und b Fz=Fg und damit v=sqrt g*r.

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Zu c)
Energierhaltungssatz:

Dabei ist v2 die bereits berechnete Geschwindigkeit von Körper 2 im höchsten Punkt des Loopings. Beachte auch, dass laut Aufgabenstelllung h=2*R.