Ball trifft senkrecht auf Wand auf?
Hallo alle zusammen,
wir haben in der Schule eine Aufgabe bekommen. Ich weiß jedoch nicht, wie ich zwei Teilaufgaben rechnen muss.
Ein nasser Lederball prallt senkrecht gegen eine Wand und hinterlässt dabei einen Fleck von 19,2cm Durchmesser. Der Ball selbst hat einen Durchmesser von 24cm und eine Masse von 200g. Durch sein Eigengewicht wird er um 0,1mm zusammengedrückt. Der Ball ist vollkommen elastisch und es gilt das lineare Kraftgesetz (F~s).
a) Wie groß ist die Federkonstante?
b)Begründen Sie dass der Ball beim Aufprall um 4,8cm zusammengedrückt wurde.
c) Zeigen Sie, dass der Ball mit ungefähr 15m/s auf die Wand trifft, wenn man bei den Berechnungen vereinfachend annimmt, dass bei der Verformung des Balls keine Reibungsarbeit auftritt.
d) Berechnen Sie die Geschwindigkeit, mit der der Ball von der Wand zurück prallt unter der Bedingung, dass bei der Verformung 20% der ursprünglich vorhandenen Energie durch diverse Reibungen in Wärme umgewandelt werden!
a) und b) habe ich bereits gelöst. Mir fehlen aber die Ansätze von c) und d).
Hat jemand eine hilfreiche Idee?
1 Antwort
c) Energieerhaltungssatz:
Espann = Ekin
D/2 * s^2 = m/2 * v^2
v^2 = D/m * s^2
v = √ D/m * s^2 = 15 m/s
q.e.d.
d) Ekin2 = 0,8 Ekin1
mit Ekin1 = m/2 * v1^2
Ekin2 = m/2 * v2^2
ergibt sich:
0,8 * m/2 * v1^2 = m/2 * v2^2
0,8 * v1^2 = v2^2
v2 = √o,8 * 225 m^2/s2 = 13,4 m/s