Unelastischer Stoß- Zuladung berechnen?
Hallo,
ich habe ein Verständnisproblem mit folgender Aufgabe zu dem unelastischen Stoß. http://www.leifiphysik.de/mechanik/erhaltungssaetze-und-stoesse/aufgaben#lightbox=/themenbereiche/erhaltungssaetze-und-stoesse/lb/gueterwagen
Ich habe eine Güterwagen der Masse 10.000kg. Dieser fährt an einen stehenden Güterwagon gleicher Masse mit 3,0m/s. Die Wagen koppeln aneinander und fahren mit 0,6m/s weiter. Der zweite Wagon hat aber zusätzlich zu den 10t noch Weizen geladen. Wie kann ich mit Hilfe dieser Angaben die Ladungsmenge ausrechnen?
Die Lösung bei Leifi-Physik ist mir leider zu ungenau, wie ergibt es sich aus dem Impulserhaltungssatz?
PS: Bitte verzeiht mir meine, eventuell dumm klingende Frage, ist schon sehr lange her, dass wir dieses Thema behandelt haben.
Vielen Dank für eure Mithilfe!
Temerarie
2 Antworten
Impulserhaltung: Impuls vorher = Impuls nachher.
Impuls vorher = 10t*3m/s + 0 (fahrender Wagen plus ruhender Wagen)
Impuls nachher = (20t+m_weizen)*0,6m/s (Gesamtmasse von zwei Wägen und Ladung und gemeinsame Geschwindigkeit von 0,6m/s)
Einsetzen und nach m_weizen lösen.
Das Auflösen ist ja in der Lösung auf leifi recht detailliert vorgerechnet. Verstehst du dort einen bestimmten Schritt nicht?
Mhh, dass kommt jetzt vllt. ein wenig blöd, aber ich möchte auf Nummer sicher gehen. Ich habe dann ja m und Mw. Masse ergibt sich ja aus 2x10=20. Dann habe ich ja noch Mw in der Klammer und außen dann 0,6m/s. Also wie löse ich dann die Klammer auf?
(20t+Mw)*0,6m/s
Wenn man ausmultipliziert erhält man ja 12t und 0,6 Mw. Dies muss ich dann umformen nach Mw ?
also 12t+0,6Mw/-0,6Mw
0,6Mw=12t = 1Mw=20t?
Dann würde der Weizen ja 20t wiegen?
(20t+Mw)*0,6m/s ist keine Gleichung, du hast die andere Seite der Gleichung vergessen!
Ein unelastischer Stoß offenbar:
Mu = (2M+m)v
⇔ Mu/v = 2M+m
⇔ M(u/v–2) = m
mit
M = 10⁴kg…Masse der Waggons
u = 3m/s…Geschwindigkeit des 1.Waggons vor dem Stoß
v = 0,6m/s…Geschwindigkeit der Waggons nach dem Stoß und
m (gesucht)… Masse des Weizens.
Aus oben ergibt sich
m = 3×10⁴ kg.
Ok, so hätte ich es jetzt auch gemacht. Ich war mir aber iwie unsicher, wie es nach m auflösen sollte