Billard / Ballistisches Pendel (Stoßprozesse, IES)

Linn · Gast

Ich bitte dringend um Hilfe bei folgenden zwei Aufgaben:

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Wo liegt denn genau dein Problem? Formeln für elastische und unelastische Stöße, sowie den Impulserhaltungssatz hast du doch sicher, oder? Wenn nicht musst du's sagen, wenn ja musst du eigentlich nur Massen und Geschwindigkeiten einsetzen. Beim letzten mit dem Pendel kommt noch ein bisschen Mechanik dazu (kinetische Energie in potentielle Energie umrechnen).

Linn · Gast

hab keine formeln. zumindest werd ich daraus nicht schlau. und was ist überhaupt ein impuls? und was mir am meisten kopfzerbrechen bereitet, ist die frage nach der wärme.

para · Moderator Anmeldungsdatum: 02.10.2004 Beiträge: 2874 Wohnort: Dresden

Der Impuls ist eine vektorielle Größe, ähnlich der Geschwindigkeit einses Körpers. Der Betrag ist durch das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit gegeben, die Richtung durch die Bewegungsrichtung. (siehe Link unten)

Jetzt gibt es einen Impulserhaltungssatz, der besagt, dass der Gesamtimpuls in einem abgeschlossenen System gleich bleibt. Zusätzlich gibt es ja noch den Energieerhaltungssatz.

Daraus kann man Gleichungen für elastischen und inelastischen Stoß ableiten. Eigentlich ist das bei Wikipedia ganz gut erklärt (ist nicht so mein Lieblingsthema).

Die erste Aurfgabe behandelt einen vollkommen elastischen Stoß. Die Geschwindigkiet lässt sich also mit den angegebenen Gleichungen sehr gut berechnen, und die kinetsiche Energie ist auch nicht schwerer.

Die zweite Aufgabe behandelt den inelastischen Stoß, dabei wird nicht die komplette kinetische Energie beibehalten, sondern teilweise umgewandelt (hier z.B. in Wärme). Der Energieerhaltungssatz fällt also raus (da du die thermische Energie ja (noch) nicht kennst), aber es gibt ja noch den Impulserhaltungssatz, und das Wissen dass nachher beide Geschwindigkeiten gleich sind. Das kann man umstellen (wikipedia), und sowohl die Endgeschwindigkeit, als auch die "verlorene" Energie berechnen.
Die "verlorene" Energie ist dann deine thermische, und aus der Geschwindigkeit nach dem Stoß kannst du die kinetsiche Energie berechnen, mit der du - mit potentieller Energie gleichgesetzt - die Höhe der Schwingung erhalten solltest.

Zum Impuls: Wikipedia (Impuls)
Zu den Stößen: Wikipedia (elastischer, inelastischer Stoß)

Noch Fragen zur Umsetzung?