Elast. Stoß Aufgabe < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Aufgabe | | Ein Auto, welches 100 kg wiegt, rollt von einem Hügel, der 50 m hoch ist und dessen Steigungswinkel 45° beträgt, hinunter und prallt unten auf eine Kugel, die 100 kg schwer ist und an einer 100 m langen Stange befestigt ist. Was passiert? |
Ich habe überhaupt keine Ahnung, wie diese Aufgabe zu lösen ist. Ist habe versucht erstmal die Beschleunigung des Autos zu errechnen, doch das war dann größer als g, was natürlich unmöglich ist. Auch weiß ich nicht, wie ich weiterrechnen solle, wenn ich a wüsste. Hierbei gilt sicherlich die Impulserhaltung, aber ich weiß nicht wie ich die hier anwenden soll, da es sich bei der ausgelösten Bewegung der Kugel um eine Kreisbewegung handelt.
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:51 Do 11.01.2007 | | Autor: | Rene |
Hallo!
Zuerst kannst du die Geschwindigkeit des Autos bestimmen. Wenn das Auto den Berg hinunter Rollt, gilt ja der Energieerhaltungssatz. Das heißt die Potentielle Energie am Startpunkt wird in kinetische Energie umgewandelt.
Somit hast du die Geschwindigkeit, mit der das Auto auf die Kugel trifft. Jetzt kannst du den Impulserhaltungssatz anwenden um die Geschwindigkeit der Kugel und des Autos nach dem Stoß zu bestimmen.
Was nun passiert hängt davon ab, in welche Richtung die Stange zeigt.
Wenn die Stange senkrecht nach oben gerichtet ist, hast du ja ein Pendel.
Wenn sie senkrecht zur Bewegungsrichtung des Autos aber in der gleichen Ebene liegt, bewegt sich die Kugel auf einer Kreisbanh.
Wenn es sich um ein Pendelt handelt, wird die kinetische Energie der Kugel nach dem Stoß bei der Auslenkung in Potentielle Energie und diese wieder in kinetische usw. umgewandelt. Es entsteht also eine Schwingung.
Wenn sich die Kugel auf einer Kreisbahn bewegt, ist die Geschwindigkeit nach dem Stoß gleich der Bahngeschwindigkeit. Uber diese kannst du dann Winkelgeschwindigkeit ausrechnen.
MFG
René
|
|
|
|
