Waggon beladen

007 · Gast

Hy,
ich muss folgende Aufgabe lösen:

Ein Waggon mit der Masse 3t und einer Geschwindigkeit von 5 m/s fährt unter eine eine Ladelucke (bitte nicht mit Bergab verwechseln) und wird während der Durchfahrt mit 10t Kohle beladen.
Mit welcher Geschwindigkeit fährt der Waggon nach dem Beladen weiter?

Ich hoff mir kann einer helfen?

Gruß
Ron

Crotaphytus · Anmeldungsdatum: 21.10.2005 Beiträge: 138

Wir benötigen dazu folgende Fragestellungen:

1. Was besagt der Energieerhaltungssatz?
2. Was ist kinetische Energie und wie berechnet man sie?
3. Was genau hilft dir das jetzt bei der Aufgabe?

007 · Gast

Soll ich dir jetzt erklären wie der Energierhaltungssatz oder was meinst du damit?

munich · Anmeldungsdatum: 04.02.2006 Beiträge: 255

wenn's dir lieber ist kannst du auch mit Impulsen rechnen.
schreib die Formeln und deine Ideen dazu doch einfach mal hier rein, dann sehen wir weiter

Gast

wenn's dir lieber ist kannst du auch mit Impulsen rechnen.

du kannst nicht sowohl als auch rechnen

navajo · Moderator Anmeldungsdatum: 12.03.2004 Beiträge: 618 Wohnort: Bielefeld

Huhu!

Aufgepasst: Energieerhaltung kann man hier nicht so einfach machen: Das ist ja praktisch ein inelastischer Stoß.

Lösen kann mans hier also nur mit der Impulserhaltung (wobei auch nur die Impulskomponente paralell zur Straße erhalten ist.)

Also:

Impuls vorher = Impuls hinterher

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Vorsicht! Energieerhaltung geht schief. Das ist kein elastischer Stoß, weil die Kohle nachher die selbe Geschwindigkeit hat wie der Waggon. Nimm lieber die Impulserhaltung!

Gruß
Marco

Edit: Hubs, da war wohl einer schneller als ich...

007 · Gast

OK
dann werde ich den nehmen, aber mal ene Frage:
Der Impulserhaltungssatz heißt ja
m1v1 + m2v2 = m1u1 + m2u2
und mir fehlen aber 2 unbekannte nähmlich v2 und u2 -> u2 soll ich ja errechnen aber was mach ich mit v2?

munich · Anmeldungsdatum: 04.02.2006 Beiträge: 255

Ich würde was mit massen und geschwindigkeiten immer mit dem impuls machen, denn dadurch ist er ja definiert, drum hab ich mir über die Energie keine Gedanken gemacht, sorry

munich · Anmeldungsdatum: 04.02.2006 Beiträge: 255

v2 ist die Geschwindigkeit der Kohle in Bewegungsrichtung des Waggons vor dem Beladen, überleg doch nochmal

Gast

nein
das ist doch v1, das sind diese 5m/s

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Ganz so einfach ist das nicht immer. Erstmal gilt immer sowohl der EES als auch der IES, aber man betrachtet nicht immer das gesamte abgeschlossene System. Bei einem unelastischen Stoß wird Energie auch in andere Energieformen, wie Schall und Wärme umgewandelt, die man nicht mehr so leicht erfassen kann. Oft wird Impuls z. B. an eine Straße abgegeben, den man auch nur noch sehr schwer danach erfassen kann und so weiter. Deshalb kann man ja den IES auch nur in die waagerechte Richtung hier verwenden. Der Impuls, den die Kohle durch das Fallen beim Beladen hat, wird auf die Straße/Erde übertragen und man kann dann auf das System Waggon/Kohle nicht mehr den IES in die senkrechte Richtung anwenden.
Also immer Vorsicht, bei solchen Aufgaben!

Gruß
Marco

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Also, die Kohle hat in waagerechte Richtung vor dem Beladen v=0 also auch p=0. Der Waggon hat einen Impuls 3000*5 kg*m/s. Der muß gleich bleiben, so dass nachher v'*13000kg der selbe Wert sein muß.

Gruß
Marco

007 · Gast

nein vor dem Beladen fährt mit v1=5m/s und während er durch fährt hat er auch eine Geschwindigkeit v=5m/s

munich · Anmeldungsdatum: 04.02.2006 Beiträge: 255

Ich glaub die senkrechte Richtung und im speziellen der Impuls der Kohle beim Fallen sind hier gar nicht gefragt,
v1 = 5 m/s das ist die Geschwindigkeit des Wagens vir dem Beladen
v2 ist die Geschwindigkeit der Kohle vor dem Beladen und zwar in der Richtung, in die sich der Waagen mit 5 m/s bewegt.
Beachte: Waagen fährt in Schienenrichtung, die Kohle fällt von oben in den Waagen.

Edit: Ihr ward zu schnell für mich, ich glaub ich tippe zu langsam

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

ok, aber v2 ist ja = 0 und u1 = u2

Gruß
Marco

PS: Ich hatte das mit der senkrechten Geschwindigkeit nur erwähnt um zu zeigen, wann man den IES verwenden darf und wann nicht. Da der IES ja eine vektorielle Gleichung ist, gilt er eben auch einzeln für die Koordinaten, so dass man den senkrechten Impuls einfach nicht betrachten muß (und der ist auch nicht gefragt, das ist richtig). Anscheinend habe ich damit mehr für Verwirrung gesorgt, als geholfen... Tut mir leid!

Gruß
Marco

Gast

meinst du wirklich
also wenn richtig gerechnet habe kommt wieder 5m/s raus

munich · Anmeldungsdatum: 04.02.2006 Beiträge: 255

v2 berechnest du nicht, v2 ist gegeben, das musst du dir logisch aus der angabe erschließen.
Falls du meinst, dass u2 = 5 m/s ist das falsch. setze v2 = 0 und benutze die Formel für Impuls vorher und nachher von der letzten Seite

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Hier reicht es, nur zwei Impulse zu betrachten:

Masse vorher * Geschwindigkeit vorher = Masse nachher * Geschwindigkeit nachher

Vorher hatte der Waggon eine Masse von 3 t, nachher (beladen) hat er eine Masse von (3+10) t .

Vorher hatte er eine Geschwindigkeit von 5 m/s.

Also hat er nachher eine Geschwindigkeit von ...