Elastischer Stoß: Unterschied zwischen den Versionen
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Version vom 23. Januar 2016, 16:17 Uhr
Aufgabe 2
Ein Güterwaggon der Masse 25t rollt ein 50m langes, unter 2° gegen die Horizpntale geneigtes Gleis hinab und stößt dann auf einen dort abgestelltes, ruhenden Güterwaggon der Masse 18t.
Mit welcher Geschwindigkeit stößt der erste Waggon an den zweiten?
Gegeben: 
Gesucht: 
Dazu berechnen wir zunächst die Gesamthöhe, die der Waggon aus potenzieller Energie in Bewegungsenergie umwandelt.
Mit dem Energieerhaltungssatz können wir nun die Geschwindigkeit berechnen:
Antwort: Der erste Güterwaggon trifft mit einer Geschwindigkeit von 
auf den Zweiten.
Mit welcher Geschwindigkeit rollen die beiden Waggons weiter?
Gegeben: 
Gesucht: 
physikalischer Zusammenhang: 
und 
Einsetzen ergibt: 
und 
Antwort: Der erste Waggon fährt nach dem Stoß mit einer Geschwindigkeit von 
, der zweite Waggon mit 
Aufgabe 3
Ein Körper der Masse 
und der Geschwindigkeit 
trifft auf einen zweiten,
ruhenden Körper der Masse 
. Nach dem Stoß bewegen sich beide Körper mit gleich großer, aber entgegengesetzt gerichteter Geschwindigkeit voneinander weg. Wie groß ist die Masse des zweiten Körpers und wie groß die Geschwindigkeiten nach dem Stoß?
Gegeben: 
, außerdem gilt die Bedingung 
Gesucht: 
physikalischer Zusammenhang: und
Aus der Bedingung folgt also:
Also:
Einsetzen ergibt: 
Damit ergibt sich 
und 
Aufgabe 4
Von zwei in gleicher Höhe pendelnd aufgehängten elastischen Kugeln ist die eine doppelt so schwer (
) wie die andere. Die schwerere Kugel wird um die Höhe 
angehoben und losgelassen. Welche Höhe 
und 
erreichen die Kugeln nach dem Zusammenprall?
Gegeben: 
Gesucht: 
Berechne zunächst mit dem Energieerhaltungssatz die Aufprallgeschwindigkeit:
Anschließend können die Geschwindigkeiten nach dem Stoß berechnet werden:
Damit können widerum mit dem Energieerhaltungssatz berechnet werden, welche Höhe die beiden Kugeln erreichen:
