Impuls und Impulserhaltung Geschwindigkeit

Question

Das Geschoss einer Pistole (m = 10g) dringt in einen Holzklotz der Masse 600g ein. Dieser Holzklotz liegt auf einer horizontalen Tischplatte und rutscht infolge des Einschusses 5,5m weit. Die Reibungszahl beträgt 0,4. Welche Geschwindigkeit hatte das Geschoss?

Comments

Impulserhaltung sagt dir

v₁*0.01 = v₂* 0.61   (I)

v₂ solltest du mit Hilfe der Gleitreibung rausbekommen. Danach noch mit (I) v₁ ausrechnen. 

Answer 1

Beim Abbremsen des Klotzes, der ja jetzt die Masse 0,61 kg hat,

wirkt die negative Beschleunigung, die durch die Reibungskraft entsteht.

Reibungskraft F_R = μ * F_N   = 0,4 * g * m

F_R = m * a gibt        0,4 * g * m = m *a

also a= 0,4 g . Das ist die Bremsbeschleunigung bzw. Verzögerung.

mit s = 0,5 * 0,4 g * t^2    und     v =   0,4 g * t  

erhält man wegen s= 5,5 m

5,5 m = 0,5 * 0,4 g * t^2 

27,5 m / g  =  t ^2

2,80 s^2 = t^2    also t = 1,674 s   (so lange rutscht der Klotz.)

und v = a* t  gibt  v = 0,4 g * 1,674 s = 6,57 m/s

Das ist v₂ aus dem Kommentar.

Also v1 = 6,57 m/s * 0,61 / 0,01 = 400 m/s (Geschossgeschwindigkeit)