THEMA: Mechanik
Also wir haben im moment das Thema Mechanik, speziell (un)elastischer Stoß.
Heute haben wir dazu Hausuafgaben aufbekommen und wir müssen die Formalen für (un)elastische Energie umstellen.
(Hoffe die Formalen sind bekannt)
In der Aufgabe stoßen 2 Wagen aufeinander.
m1=40kg ; m2=60kg
v1=4m/s ; v2=0
Nun soll errechnet werden welche Geschwindigkeit Wagen 1 haben muss damit er Wagen 2 auf eine Höhe h = 30cm bringen kann, d.h. Berg auf !
Weiss jemand wie man das Rechnen muss ?
Hallo,
das geht mit dem Energieerhaltungssatz, aber nur beim elastischen Stoß (inelastisch bedeutet ja „Energieverlust“). Also: Summe Energien vor dem Stoß gleichsetzen mit Summe der Energien nach dem Stoß. Da muss h drin vorkommen 
, also danach auflösen, und die bekannten Werte einsetzen.
Tipp: Mit anderen Studenten aus dem Kurs zusammen arbeiten, ist enorm nützlich (schneller, besseres Verständnis- und Kommunikationstraining).
Viel Erfolg!
Da nicht näher genannt, gehe ich von elastischem Stoß aus. Es gilt sowohl Impuls- als auch Energieerhaltung, d.h. man hat zwei Gleichungssysteme (Summe der Impulse bzw. kinetischen Energien vor dem Stoß ist gleich nach dem Stoß), in denen jeweils zwei unbekannte Variablen auftauchen (die Geschwindigkeiten der beiden Fahrzeuge nach dem Stoß). Man kann jetzt eine der Gleichungen nach der Geschwindigkeit des ersten Fahrzeugs auflösen und in die zweite Gleichung einsetzen. Dadurch bekommt man die Geschwindigkeit des zweiten Fahrzeugs nach dem Stoß in Abhängigkeit von den Anfangsbedingungen.
Werden Energieverluste vernachlässigt, so kann wieder über Energieerhaltung (kinetische Energie = potentielle Energie) die für das Erreichen der Höhe benötigte Geschwindigkeit ermittelt werden.
Wagen 1 hat in deinen Angaben schon eine Geschwindigkeit v1, sehe ich das richtig?
Aber egal. Der Wagen 2 muss welche Energieform bekommen, damit er auf die Höhe gebracht wird?
–> potentielle Energie
Und der Wagen 1 stell kinetische Energie zur Verfügung.
Diese beiden Energien müssen ineinander umgewandelt werden. Also bildet Epot (Wagen 2) = Ekin (Wagen 1)
Wie diese beiden Energien berechnet werden, sollte klar sein:
Ekin (1) = 1/2*m1*v1^2
Epot (2) = m2*g*h
Einfach nach v auflösen und man bekommt die Geschwindigkeit des Wagen 1, welche er zum Anheben des Wagens 2 benötigt.
Reibung und sonstige Verluste natürlich immer vernachlässigt.
Impulserhaltungssatz: 40kg*v1 = 100kg*v2
Energieerhaltungssatz: 0,5*100kg*v2^2 = 100kg*g*0,3m
=> v2 = Quadratwurzel (g*0,6m) = 2,426 m/s
=> v1 = 6,065m/s
Kannst du mir die komplette Textaufgabe schicken, dann kann ich dir vielleicht helfen bevor ich zur Nachtschicht muss. Auch wenn ich deine Aufgabe nicht genau kenne, gehe ich davon aus, dass hier auch eine schiefe Ebene und damit Winkelfuntionen im Bezug zu Kraft- oder Geschwindigkeitsvektoren gefragt sind. Die komplette Textaufgabe bitte!
Tut mir lid die Formaln in Physik sind mir nicht mehr geläufig lg
Weiss jemand wie man das Rechnen muss ?
ja, ich
Aber ich mache Deine Hausaufgaben nicht.
Sieh mal in dein Physikbuch. Wenn Du dann deutlich machst, wo Du festsitzt, können wir noch einmal darüber reden.
Hallo Philip,
da kann ich dir leider nicht weiterhelfen, ich müsste selbst recherchieren.
Würde es sich auch nicht um eine Rechenaufgabe sondern um eine Verständnissfrage handeln könnte ich dir wahrscheinlich eher weiterhelfen…
Mit fruendlichen Grüßen
Mark
…stoßen 2 Wagen aufeinander.
v1=4m/s ; v2=0…welche Geschwindigkeit Wagen 1 haben
muss damit er Wagen 2 auf eine Höhe h = 30cm bringen kann,
d.h. Berg auf !
Hallo Philip
Wenn der eine Wagen vorher ruht handelt es sich um einen elastischen Stoß. Die Energie die dabei auf den Wagen 2 übertragen werden muss, damit dieser 30cm bergauf fahren kann, lässt sich mit der Formel für die Lageenergie bestimmen. Setzt man beide Gleichungen zusammen, erhälst Du deine gesuchten Werte.
Gruß m.
THEMA: Mechanik
Also wir haben im moment das Thema Mechanik, speziell
(un)elastischer Stoß.Heute haben wir dazu Hausuafgaben aufbekommen und wir müssen
die Formalen für (un)elastische Energie umstellen.
(Hoffe die Formalen??? sind bekannt)In der Aufgabe stoßen 2 Wagen aufeinander.
m1=40kg ; m2=60kg
v1=4m/s ; v2=0Nun soll errechnet werden welche Geschwindigkeit Wagen 1 haben
muss damit er Wagen 2 auf eine Höhe h = 30cm bringen kann,
d.h. Berg auf !Weiss jemand wie man das Rechnen muss ?
Ja, ich:
Du berechnest mit der Gleichung W=(1/2)mv^2 die kinetische Energie des Wagens 1, sowie mit der Gleichung W=mgh die potenzielle Energie, auf die Wagen 2 gebracht werden soll, setzt die Energien gleich und löst die entstehende Gleichung nach v auf.
Viel Spaß, t.
Hallo,
Du stellst zwei Aufgaben zum elastischen Stoß
(Steht zwar nicht deutlich da, wird aber jetzt mal angenommen).
Beide Male musst du sowohl den Impuls-Erhaltungs- als auch den Energier-Erhaltungssatz benutzen.
Für Aufgabe 1 sieht das so aus.
Impulserhaltung:
m1*v1 + m2 *0 = m1*v1neu + m2*v2neu
der Einfachheit wegen ohne Einheiten:
40*4 = 40*v1neu + 60*v2neu
diese Gleichung löst Du nach v2neu auf und setzt ein in
Energie-Erhaltung
m1*v1^2 + 0 = m1*(v1neu)^2 + m2*(v2neu)^2
40*16 = 40*(v1neu)^2 + 60*(v2neu)^2
Ich erhalte für die neue Geschwindigkeit von Körper 1 den Wert - 0,8 und für den zweiten Körper 3,2.
Das gleiche machst Du bei der zweiten Aufgabe, setzt aber jetzt statt der kinetischen Energie von Körper zwei gleich den Wert m*g*h ein mit h=0,3 m ein.
Ich erhalte für die nötige Geschwindigkeit von Körper 1 den Wert v1 = 3,1 Meter pro Sekunde.
Melde Dich ungeniert noch einmal, wenn Du Probleme beim Auflösen der Gleichungen hast.
Du kannst das Thema auch ganz allgemein nachlesen auf Pittys Physikseite, Aufgabe 649.
Viel Erfolg!
Gruß
Jobie
Hallo Philip!
eigentlicht ist es relativ einach. Ich gehe hier nicht von einer bestimmten formel aus sondern benutze zum einen die Impuls-Formel und zum anderen die Formeln für kinetische und potentielle Energie, die da Lauten:
p=m*v
E_{kin}=\frac{m*v^2}{2}
E_{pot}=m*g*h
Wie wird damit nun weiter verfahren?
Also zunächst benutze ich den Impuls.
p_1=p_2
also
m_1*v_1=m_2*v_2
zunächst kümmere ich mich um den elastischen Stoß:
ich möchte wenn ich das richtig verstanden habe die geschwindigkeit haben die wagen 1 haben muss um damit wagen 2 auf die entsprechende geschwindigkeit zu bringen um h zu erreichen, also forme ich um nach
v_1=\frac{m_2*v_2}{m_1}
wobei mich v2 nicht interessiert, also setze ich dafür die energie ein. diese erhalte ich indem ich die kinetische und die potetielle energie gleich setzte weil die kinetische energie beim berg auf fahren ja in potentielle energie umgewandelt wird und auf der zielhöhe h soll die kinetische 0 sein und die potentielle gleich der kinetischen energie am anfang sein
m_2*g*h=\frac{m_2*v_{2}^{2}}{2}
daraus drücke ich mir v2 aus:
v_2=\sqrt{\frac{2*m_{2}*g*h}{m_2}}
gekürzt:
v_2=\sqrt{2gh}
diese Formel setze ich für v2 ein, also
v_1=\frac{m_2*\sqrt{2gh}}{m_1}
wenn ich hier nun die werte
m_1=40kg
m_2=60kg
g=9,81ms^{-2}
h=30cm
einsetze erhalte ich
v_1=3,64ms^{-1}
für den unelastischen stoß vefahre ich analog, nur setzte ich
m_2 = m_1 + m_2
weil ja dann beide wagen weiter fahren. die geschwindigkeit wird dann natürlich größer.
v_1=\frac{(m_1 + m_2)*\sqrt{2gh}}{m_1}
und das ergibt dann
v_1=6,07ms^{-1}
also zusammenfassung:
ich rechne den impuls aus den wagen 1 an wagen 2 weitergeben muss damit dieser die energie hat um 30cm hoch zu fahren. da die masse der wägen nicht variabel ist brauche ich dazu die geschwindigkeit, also forme ich die impulsformel nach der entsprechenden geschwindigkeit um und setzte für die andere geschwindigkeit die energie ein.
kürzen, werte einsetzen, ausrechnen, fertig.
ich hoffe du kennst dich aus, wenn nicht frag einfach nochmal nach.
liebe grüße
sebastian
Hallo Philip,
THEMA: Mechanik, speziell (un)elastischer Stoß.
Wir müssen die Formeln für (un)elastische Energie umstellen.
In der Aufgabe stoßen 2 Wagen aufeinander.
m1=40kg ; m2=60kg
v1=4m/s ; v2=0Welche Geschwindigkeit muss Wagen 1 haben, damit er Wagen 2 auf eine Höhe h = 30cm bringen kann (Berg rauf)?
Man rechnet solche Stöße ja elastisch durch die Forderung, dass die Gesamtenergie (1/2)mv² und der Gesamtimpuls m*v über den Stoß hinweg gleich groß bleiben müssen (Erhaltungssätze). Beim unelastischen Stoß gilt der Energiesatz nicht mehr, weil Energie in der Verformung der Körper oder des Puffers dazwischen aus der mechanischen Bewegung verschwindet. Statt dessen sind dann nach dem Stoß die beiden Geschwindigkeiten gleich groß.
Bitte erwarte nicht, dass ich die Aufgabe im Detail vorrechne, insbesondere nicht mit Zahlenwerten.
mfG roterstein
THEMA: Mechanik
elastischer Stoß. reibungsfrei
die Formalen (?) für elastische (n) Energie(?) (Stoss) umstellen.
die Formalen bekannt, muss sie also nicht hier auffuehren.
In der Aufgabe stoßen 2 Wagen aufeinander.
m1=40kg ; m2=60kg
v1=4m/s ; v2=0
v2* nach Stoss (als Zugabe u. um Ueberblick zu verschaffen): 2,8m/sec
Welche Geschwindigkeit soll
Wagen 1 haben damit er Wagen 2 auf eine Höhe h = 30cm bringen kann,
d.h. Berg auf u. vereinfacht reibungsfrei!
>> Dazu notwendige Geschwindigkeit aus Fallgesetzen, v2*: 2.4261 m/sec.
Neues v1 aus Impuls- u. Energie-erhaltung: 3.026 m/sec.
Hoffentlich habe ich genuegend genau u.
richtig gerechnet.
Gruss
e.r.
Leider nicht so mein Fall, aber lies mal hier nach:
http://www.walter-fendt.de/ph14d/stoss.htm
Viel Erfolg!
LMVBBB
Hmm, kommt das nicht auch auf den Winkel des Berges an?
Stehen beide schon am Berg oder unmittelbar davor?
Stelle mir das jetzt nicht so einfach vor…
VlG