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Impulserhaltungssätze: Geschwindigkeit von Wagen gesucht ?

Frage: Impulserhaltungssätze: Geschwindigkeit von Wagen gesucht ?
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Zwei Wagen stoßen zusammen. Die Wagen haben die Massen m1=40 g und m2=60g.


b)Welche Geschwindigkeit muss Wagen 1 vor einem elastischem Stoß besitzen, damit Wagen 2 die Höhe h=30cm noch überwinden kann?

c)Wagen 2 fährt zunächst in der Höhe h=30cm mit v2= 2m/s nach links, rollt die schiefe Ebene hinunter und trifft unten unelastisch auf Wagen , der mit v1 ankommt. wie groß muss v1 sein, damit beide Wagen zur Ruhe kommen? Wie viel Energie wird dabei in Wärmeenergie umgewandelt?

Ich bräuchte hilfe.. :(!
Frage von korki | am 06.03.2012 - 00:19


Autor
Beiträge 5
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Antwort von Hsox | 06.03.2012 - 02:10
Zur berechnung benötigst du folgende formeln
F=m*s/t²
F in Newton (N)
m in Kilogramm (Kg)
s in Metern (m)
t in sekunden (s)
9,81m/s² = (anziehunskraft der erde evt.
auch 10 m/s²)

W=F*s
W in Joule (J)

Wk=m*v²/2
Wk(Kinetische Energie auch Joule)
v=geschwindigkeit
zunächst von wagen2 die Kraft(F)
F2=0,06kg*9,81m/s² F2=0,5886N
Nun die benötigte energie errechnen um wagen 2 um 30cm anzuheben
W=F*s
W2=0,5886N*0,3m W2=0,17658J
da wagen1 nicht all seine energie abgibt (aktion reaktion ich schätze mal auf gleiche aufteilung) benötigt wagen1 die doppelte energie also W1=0,35316J
d.h.
Wk=m1*v²/2
umgestellt
v=wurzel aus(Wk*2/m1)
v=wurzel aus(0,35316J*2/0,04kg)
v=4,202m/s
für die herleitung J=Kg*m²/s² dies durch Kg sprich Kg kürzt sich weg. bleibt m²/s² davon die wurzel bleibt noch m/s sprich geschwindigkeit
für c)
hier sind eigentlich wieder die gleichen berechnungen von nöten
zunächt die energie von wagen2
erst mal die höhenenergie
W=F*s
W2.1=0,17658J
(W von oben)
dazu jetzt noch die die kinetische energie
Wk=m*v²/2
W2.2=0,06kg*2m/s/2
W2.2=0,06J
W2=W2.1+W2.2 W2=0,23658J
nun die geschwindigkeit von wagen1
W2=W1
Wk=m*v²/2
0,23658J=0,04Kg*v²/2 umstellen
v=wurzel aus (0,23658J*2/0,04Kg)
v=11,829m/s
wenn beide wagen stehen bleiben sollen so muss auch die energie von beiden wagen in Wärmeenergie umgewandelt werden
sprich beide wagen haben durch ihre geschwindigkeit eine kinetische energie von 0,23658J d.h es werden 0,47316J in wärmeenergie umgewandelt.
hoffe ich hab das jetzt noch richtig zusammen bekommen^^

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