Kontrolle bei Berechnung von einem inelastischen Stoß

Question

Aufgabe: 1

Zwei Kugeln der Massen m1 = 5 kg und m2 = 7 kg mit den (entgegengesetzt gerichteten) Geschwindigkeiten v1 = 4 m · s–1 und v2 = –2 ms–1 stoßen unelastisch zentral
aufeinander. Berechnen Sie Impuls und kinetische Energie der Kugeln vor und nach
dem Stoß. Wie viel Energie wird in Wärme umgesetzt?

Aufgabe: 2

Zwei Testfahrzeuge der Massen m1  1 800 kg und m2 1 200 kg fahren frontal mit

v1 = 30km/h v2 = -20km/h und aufeinander zu. Es kommt zu einem inelastischen
Stoß.

Problem/Ansatz:

ist meine rechnung richtig?.
Gegeben: m1 = 5kg, m2 = 7kg, v1 = 4m*s, v2 = -2m*s-1
Gesucht: Impuls p, Kinetische Energie E und Energie in wärme W
I1 5kg * 4m/s = 20Ns
I2 7kg * -2m*s-1 = 14Ns
Ekin1 = ½ * 5kg * 4m/s = 40J
Ekin2 = ½ * 7kg * 2m/s = 14J
W = ½ * 5kg * 7kg * (4m/s – (-2m/s-1))2 / 5kg + 7kg = 52,5J
2.
Gegeben: m1 = 1800kg, m2 = 1200kg, v1 = 30km/h, v2 = -20km/h
v1 = 8,3m/s, v2 = 5,5m/s
a) Gesucht Ekin der einzelnen und gesamte Ekin
Ekin1 = ½ * 1800kg * 8,3m/s² = 62001J
Ekin2 = ½ * 1200kg * 5,5m/s² = 18150J
Ekin gesamt = 80151J
b) Gesucht: Impuls und gesamt Impuls vor dem Stoß
p1 = 1800kg * 8,3m/s = 14940J
p2 = 1200kg * 5,5m/s = 6600J
p gesamt vor Stoß = 14940 + 6600 = 21540J
c) Gesucht: Gemeinsame Geschwindigkeit nach Stoß
v´ = 1800kg * 8,3m/s + 1200kg * 5,5m/s / 1800kg + 1200kg = 7,18m/s
d) Gesucht Ekin nach dem Stoß
½ * 3000kg * 7,18m/s² = 77328,6J
e) Gesucht: Wärme und Verformungsenergie verlust
80151J – 77328,6J = 2822,4J verlust

Answer 1

Hallo

leider hast du 1 vergeigt, Formel für die Energie am Anfang;, dann hast du 1/2 vergessen E1=5kg/2**4=10J, E2 = 7J Gesamt 17J

aber dann musst du die Geschwindigkeit nach dem Stoß mit dem Impulssatz ausrechnen:

m1v1+m2v2=(m1+m2)*u  also 20kgm/s-14kgm/s=12kg*u also nach dem Stoß u=6/12m/s

Energie nach dem Stoß also 12/2kg*1/4m^2/s^2 = und die Differenz  zu 17J berechnenWas  du bei W ausgerechnet hast ist mir ein Rätsel.

2. Impulse richtig ausgerechnet aber Einheit falsch nicht J=kgm/s^2  sondern kgm/s=Js Gesamtimpuls ist die Differenz!

aber nach dem Stoß falsch, da du nicht entgegengesetzte Geschwindigkeiten benutzt hast. richtig u=10km/h

deshalb ist auch die verbleibende Energie falsch.

Aber schön, dass du es selbst versuchst, und nicht einfach nach Losungen fragst. Da du offensichtlich das Prinzip verstanden hast, solltest du wahrscheinlich nur etwas langsamer rechnen,  (es wird einfacher, wenn du bis fas am Ende mit km/h rechest und nur am Ende umwandelst.)

Gruß lul

Comments

Uh hab ich die ergebnisse mit E´kin = 3J und W = 14J bei 1.

8340J gesamtimpuls bei 2.

v´ sollte 2,78m/s sein wenn ich es mal 3600 nehme kriege ich 10040 meter raus

Ekin nach stoß = ½ * 3000kg * 2,78m/s² = 11592,6J

und daraus die verformungsenergie

80151J – 11592,6J = 68558,4J verlust.

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bei 1 ist 3J nach dem Stoß falsch. v'=1/2m/s, damit E=3/2J und Verlust entsprechend.

bei b) ist v' richtig, was du mit 10040 meter meinst verstehe ich nicht, oder meinst du 10,04km/h? das ist gerundet richtig.

damit auch der Energieverlust (teils Wärme, teils Verformung.)

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Ach so, vielen Dank