Relativistischer Stoß

relativlyspecial · Anmeldungsdatum: 22.01.2019 Beiträge: 3

Meine Frage:
Aufgabe:
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Ein Pfeil der Ruhemasse m1 fliege mit Geschwindigkeit v auf eine Apfel der Masse m2 zu und bleibe darin
stecken. Was ist die Ruhemasse M und die Geschwindigkeit des Objekts nach dem Stoß.
Berechnen Sie die
Werte z.B. für v = c/2 und m1 = m2. Ist die gesamte Ruhemasse bei dem Stoß erhalten?

Meine Ideen:
Ich habe keinerlei Anhaltspunkte.

Mir ist klar, dass ich hier die Impulserhaltung anwenden muss.
Jedoch habe ich im Endeffekt 2 unbekannte. Die Ruhemasse M und die Gesamtgeschwindigkeit v.

Mir fehlt gier eindeutig was.
Soll ich die Energieerhaltung mit reinbringen?
oder diese Formel:

Stehe total auf dem Schlauch.
Danke

Ich verstehe allgemein nicht ob es hier nun um einen elastischen oder unelastischen Stoß handelt? (wohl eher elastisch, denke ich)

Willkommen im Physikerboard!
Ich habe Deine zwei Beiträge zusammengefasst, damit es nicht so aussieht, als ob schon jemand antwortet. Außerdem habe ich den Beitrag ins Mechanikforum verschoben, da fühlt er sich wohler.
Viele Grüße
Steffen

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5873

Der Pfeil bleibt im Apfel stecken, die beiden bewegen sich nach dem Stoss also mit der gleichen Geschwindigkeit fort. Der Stoss ist deshalb inelastisch.

Erhalten bleibt der relativstische Impuls und die relativistische Gesamtenergie. Das sind 2 Gleichungen für die 2 Unbekannten.

relativlyspecial2 · Gast

Okay, also soll ich nur mit der Impulserhaltung und der Energieerhaltung arbeiten?

Keine Energie-Impuls Relation?

Danke, ich probiers!

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5873

Ich weiss nicht genau, wie Du das meinst. Aber erhalten bleibt natürlich auch die sg. invariante Masse, auch das kann man ausnützen.

relativlyspecial · Anmeldungsdatum: 22.01.2019 Beiträge: 3

Okay, also was ich gemacht habe:

Impulserhaltung: (1)

Energieerhaltung: (2)

(2) nach M umgestellt und M in (1) eingesetzt.
Dann bekomme ich für v2:

v2 eingesetzt in (1) ergibt für M:

soweit richtig?

Dann kam noch die Frage auf: "Ist die gesamte Ruhemasse bei dem Stoß erhalten?"

Also eigentlich sollte ja die Masse

sein. (wenn nicht relatevistisch.) Wie soll ich diese Frage nun beantworten?

Mit der Impuls-Energie- relation meinte ich folgende Formel:

Soll ich die hier noch irgendwie anwenden??
Vielen Dank, Myon!

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 5873

Ich erhalte die gleichen Resultate. Zur Erhaltung der Masse: diese ist offensichtlich nicht erhalten, wie sie allgemein bei Stossprozessen nicht erhalten sein muss. Ein Teil der kinetischen Energie wurde beim inelastischen Stoss in Ruheenergie/Masse umgewandelt - der Apfel wurde sozusagen in einen höheren Energiezustand angeregt:)

relativlyspecial · Anmeldungsdatum: 22.01.2019 Beiträge: 3

Danke dir, alles richtig vorgerechnet Tanzen