Geschoss und Holzklotz: Geschossenergie

t0b1 · Anmeldungsdatum: 15.04.2007 Beiträge: 4

Hey Leute ich bin neu hier im Forum udn weiß nicht b ich es hier richtig reingepostet habe, wenn nicht bitte ich um Verzeihung. Wäre echt cool, wenn Ihr mir helfen könntet.

Ein Geschoss (m1=10g) dringt horizontal in einen Holzklotz (m2=600g) ein. Dieser gleitet daraufhin 5,5m über die Tischplatt. Der Reibungskoeffizient betrug mü=0,4.

a) Welche Geschwindigkeit hatte das Geschoss?

b) Wieviel Prozent der Geschossenergie wurde bei dem Eindringen in Wärme umgesetzt?

Also ich habe mir gedacht, es gibt 3 Zustände:

Zustand a) Die Enegie der Kugel

Zustand b) Die Enegie beim eindringen

Zustand c) Die Energie, wenn der Holzklotz weider zum Stillstand gekommen ist.

NAch dem Energieerhaltungssatz muss die Energie ja überall gleich sien.

Also ist Ekin a = Ekin b = Ekin c

Ich habe dann für den Zustand c die Geschwindigkeit ausgerechnet, in dem ich zuert die Reibungskraft Fr=mü*g*m gerechent habe komme da auf 2,39

dann habe ich a=FR/m ausgerechnet und komme auf 3,92

und dann habe ich v=Wurzel aus 2*s*a gerechnet und komme dann auf 6,57

und nun hänge ich und komme nicht weiter.....wäre für Denkanstöße sehr dankbar

bis denne

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Erstmal

hier im Physikerboard! Big Laugh

Der Ansatz mit der Energieerhaltung ist in diesem Bsp. nicht so geschickt. Zuerst fliegt die Kugel ja in den Holzklotz und bleibt drin stecken. Das entspricht einem unelastischen Stoß. Dabei ist der Impuls erhalten, aber ein Teil der kinetischen Energie von vor dem Stoß wird in Wärme, etc. umgewandelt, so dass er nicht mehr für die weitere Bewegung zur Verfügung steht. Da wir nicht so direkt sagen können, wie viel das genau ist, bringt uns der Energieerhaltungssatz hier nicht weiter. Allerdings ist die Impulserhaltung vielleicht ganz nützlich.

Danach rutscht der Holzklotz auf dem Tisch weiter. Auch dabei wird kinetische Energie in Wärme umgesetzt. Diese könnte wir zwar schon eher berechnen, weil wir die Strecke und die der Bewegung entgegen gerichtete Kraft (Reibungskraft) kennen, aber Du hast das ja bei Deinem Ansatz anders gemacht. Dabei ist mir noch aufgefallen, dass Du keine einzige Einheit hingeschrieben hast. Und außerdem schreibst Du, dass du in Zustand c die Geschwindigkeit ausrechnest, aber da ist der Holzklotz doch zum Stillstand gekommen dachte ich. Dann hätte er die Geschwindigkeit v=0. Du rechnest dann weiter richtig die Reibungskraft aus und auch die Beschleunigung. Die Geschwindigkeit, die Du am Ende raus bekommst, ist dann aber die Geschwindigkeit des Holzklotzes direkt nachdem die Kugel in ihm stecken geblieben ist. Das ist ja auch die Größe, die wir suchen, aber eben nicht in c), sondern in Zustand b).

Du hast jetzt also die beiden Massen der Stoßpartner und die Geschwindigkeit beider nach dem Stoß. Kannst Du mit der Impulserhaltung auf die Geschwindigkeit der Kugel vor dem Stoß kommen? Der Holzklotz hat vor dem Stoß ja die Geschwindigkeit 0.

Gruß
Marco

t0b1 · Anmeldungsdatum: 15.04.2007 Beiträge: 4

Okay besten Dank Thumbs up!

, du hast mir enorm weiter geholfen, ist dann ja eigentlich ganz einfach. Mein Problem ist immer erstmal den Ansatz zu finden, der meist bei mir falsch ist und mir in Physik schlechte Noten beschert Haue / Kloppe / Schläge

Also, wenn ich es nach dem Impulserhaltungssatz mache komme ich auch folgende Formel:

m1*v1 - m2*v2 = (m1+m2)*ve ||Nach v1 umstellen

v1=(m1+m2)*ve+m2*v2 / m1

v1=400,77m/s

Ekin für die Kugel, wäre dann

0,5*0,01kg*400,77²m/s

Ekin=2Joule

wäre nett, wenn jemand das Ergebnis kontrollieren könnte und mir sagen ob es richtig ist .

bis denne und mit besten Dank an "as_string"

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Ja, v1 hab ich auch! Thumbs up!

Allerdings glaube ich, dass Du bei der Energie das Quadratieren der Geschwindigkeit dann doch noch vergessen hast, obwohl Du es schon hingeschrieben hattest.
Übrigens: Die Einheit m/s wird da auch mit quadriert. Du solltest also schreiben: 400, 77² m²/s².

Gruß
Marco

t0b1 · Anmeldungsdatum: 15.04.2007 Beiträge: 4

Jap hab bei der Energie Berechnung das quadrieren vergessen, habe ich eben auch gesehen.

Noch ma zu Aufgabe b) von der obengenannten Aufgabe

ist das Ergebnis 98,36 Joule???

und danke nochmal für den Tip mit dem Einheiten, da tue ich mich auch immer ein wenig schwer mit. Hammer