Physik Aufgabe Hilfe bitte?

2 Antworten

Der Waggon wird langsamer. Grund dafür ist der Impulserhaltungssatz. Der Impuls, den der Waggon in Fahrtrichtung hat, bleibt erhalten. In diese Richtung hat der Sand keinen Impuls, da er senkrecht herabfällt. Durch die Beladung wird der Impuls auf Waggon und Sand verteilt und damit auf eine größere Masse als bei leerem Waggon, Wenn der Impusl erhalten bleibe, die Masse aber zunimmt, muss zwangsläufig die Geschwindigkeit abnehmen.


indiachinacook  12.10.2023, 13:24

Ahh, bist Du sicher, daß nicht die kinetische Energie erhalten ist?

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Hamburger02  12.10.2023, 13:35
@indiachinacook

Ja, weil das kein vollkommen elastischer Stoß, sondern ein vollkommen unelastischer Stoß ist. Ein Teil der kinetischen Energie wird dabei in innere Energie umgewandelt. Das passiert dadurch, dass bei der Beschleunigung des Sandes auf die Waggongeschwindigkeit Reibung zwischen den Sandkörnern entsteht.

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indiachinacook  12.10.2023, 13:52
@Hamburger02

Ahh, also wäre mein Argument nur gültig, wenn statt des Sandes eine Stahlkugel in den Waggon gelegt würde?

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Hamburger02  12.10.2023, 14:31
@indiachinacook

Die Stahlkugel müsste in Fahrtrichtung des Waggons abgeschossen werden, ihn treffen und in einem ideal elastischen Stoß abprallen und zurückgeschleudert werden. Immer wenn die Stoßpartner hinterher dieselbe Geschwindigkeit haben und aneinander haften, haben wir einen unelastischen Stoß mit Verlust an kinetischer Energie.

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Die Masse steigt, aber die kinetische Energie wird ja nicht größer, also sinkt die Ge­schwindigkeit des Waggons um den Faktor √(25/(25+30)) auf 0.67 m/s.

mₗₑₑᵣv₁² = (mₗₑₑᵣ+m)v₂²   ⟹   v₂=v₁ √ (mₗₑₑᵣ / (mₗₑₑᵣ+m) )