Kraftwirkung in abgeschlossenem System (IES)

miclill · Gast

KaMeLsPuCkE · Gast

Ich würde mal ganz pauchal sagen:

Da der impulserhaltungssatz m1*v1 + m2*v2 = m1*u1 + m2*u2 ist stellt man diesen einfach nach u2 um.

Und da dein problem einen elastischen Stoß darstellt sieht diese Gleichung wie folgt aus:

u2 = (2*m1*v1+(m2-m1)*v2) / (m1+m2)

GOAT · Anmeldungsdatum: 19.04.2004 Beiträge: 18

Der Impulserhaltungssatz besagt, dass p=p`ist.

Ergo: m1*v1+m2*v2=m1*v1`+m2*v2`, da die Körper zunächst vereinigt sind, kann man genau so sagen: (m1+m2)*v=m1*v1+m2*v2

Oder mit deinen konkreten Werten:

(0,2kg+0,1kg)*0,24m/s=0,2kg*0,34m/s+0,1kg*v2
0,072kg*m/s=0,068kg*m/s+0,1kg*v2
0,004kg*m/s=0,1kg*v2
v2=0,04m/s

miclill · Gast

danke. ich dachte, dass man hier vielleicht den impulssatz wegen der feder nicht anwenden kann.
Warum kann ich ihn aber doch anwenden? Durch die danach entspannte Feder müsste doch in dem System dann die Arbeit(Energie), welche vorher in der Feder war, auswirkungen auf v haben
oder nicht?

(Still not convinced)

greets miclill

Felix · Gast

Bei deiner Aufgabe wirken nur innere Kräfte, sie sind für jeden Wagen gleich groß und entgegengesetzt. Somit bleibt der Gesamtimpuls erhalten.

Ähnliches kannst du beobachten wenn du zu Sylvester eine Rakete in die Luft schießt, nach der Brennphase beschreibt der Schwerpunkt eine parabolische Bahn (schiefer Wurf, kein Luftwiderstand) wenn nun die Rakete explodiert fliegen Partikel in alle möglichen Richtungen, doch auch hier bleibt der Gesamtimpuls erhalten da nur innere Kräfte wirken. Dass heisst es können z.B nicht alle Partikel nach oben oder alle nach unten usw. fliegen. Wenn du nun wieder den Schwerpunkt bestimmst, Vorrausetzung alle Partikel befinden sich noch in der Luft, stellst du fest dass dieser weiter in der parabolischen Bahn fliegt als wäre nichts gewesen. Die einzige äußere Kraft ist nämlich nur die Schwerkraft.

Die Energie "ändert" sich übrigens tatsächlich, die in der Feder gespeicherte potentielle Energie wird in kinetische Energie umgewandelt.
Der Impuls hat aber eine Richtung, heisst ändert sich der Impuls p1 für Wagen1 muss Wagen2 die gleiche Änderung p2 in entgegengesetzter Richtung erfahren=> p1+p2=0