Winkel nach elastischem Stoß

Question

Aufgabe:

Beim Eisstockschießen soll ein gegnerischer Stein mit einem Steein (20kg) aus dem Haus herausgeschossen werden. Der
eigene Stein soll danach mit seiner halben Aufprallgeschwindigkeit weiterrutschen. Unter
welchen Winkeln gegenüber der ursprünglichen Richtung bewegen sich der gegnerische und
eigene Stein nach dem Stoß?

Da sowohl der gegnerische als auch der eigene Stein jeweils 20kg wiegen, kann mit der Impulserhaltung folgender Zusammenhang hergeleitet werden v₁ = v₁' +v₂' mit der Energiererhaltung folgt v₁²=v₁'²+v₂'² 

Wie kann ich damit nun Winkel berechnen?

Answer 1

Hallo

die 2 Impulse bilden wegen Pythagoras einen rechten Winkel zueinander mit der Hypotenuse v1 und den 2 Schenkeln v1' und v2' dabei kennst du |v1'| kannst als v2' und die jeweiligen Winkel ablesen, nur ob v2_ gegen die Ursprungsrichtung nach unten oder oben geht ist dabei nicht klar, vielleicht geht das aus "aus dem Haus heraus" hervor, mit dem ich nichts anfangen kann.

Gruß lul

Comments

Vielen Dank. Dass die Impulse hier einen rechten Winkel bilden, liegt daran dass aufgrund der Energieerhaltung  v₁²=v₁'²+v₂'² gilt, oder woran genau?

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Die Impulse bilden einen rechten Winkel zueinander, weil sie unabhängig und parallel voneinander laufen. Dies wird durch die Impulserhaltung dargestellt, denn sie besagt, dass der Gesamtimpuls des Systems konstant bleibt. Da die Impulse v1' und v2' Teil des Gesamtimpulses sind, bleibt deren Summe auch konstant, wodurch ein rechter Winkel entsteht. Die Energieerhaltung hingegen besagt, dass die Gesamtenergie des Systems konstant bleibt, was sich auch in der Beziehung v12=v1'2+v2'2 ausdrückt.

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Ja es liegt an der Energieerhaltung  die den Pythagoras für ie 3 Vektoren fordert.und den gleichen Massen! die Impulerhaltung allein erklärt den rechten Winkel nicht, da hat Aramazd nicht recht.

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angenommen man hätte in dieser Aufgabe nicht den Spezialfall, dass beide Masse gleich schwer sind und die Impulse wären in Folge dessen nicht orthogonal zueinander, könnte man dann trotzdem den Winkel zwischen den Impulsen bestimmen?

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nein, ein Winkel  zur Einfallsrichtung muss dann gegeben sein um den anderen auszurechnen