Phsyik Aufgabe zu elastischem Stoß?
Hallo ich komme nicht weiter, wie ich errechnen soll das der Flummi nur 85cm hoch fliegt, es geht über ein Referat über Impuls, folgendes. Ein Flummi mit m=0.05kg wird von einem Meter fallen gelassen. Welche Höhe hat er nach dem Aufprall ? Also in der Praxis hab ich den Versuch, der Ball springt c.a 85cm. Wie errechne ich dies. Ist die Geschwindigkeit v1 vor dem Aufprall die selbe danach und wo geht der Impuls hin, in den Boden ?
1 Antwort
Der vollkommen elastische Stoß ist zunächst nichts anderes als eine ideale Modellvorstellung. In der Praxis gibt es den aber nicht, da hat man immer eine Mischform aus elastischem und unelastischem Stoß.
Wenn der Flummi auf die Erde trifft, hat der die Geschwindigkeit v1. Die rechnet man gem. Ekin = Epot aus. Hier tritt aber schon der erste kleine Fehler im Sinne einer Abweichung vom idealen Modell. Beim freien Fall geht nämlich durch die Luftreibung schon etwas Energie verloren, sodass die tatsächliche Aufprallgeschwindigkeit etwa kleiner als die berechnete ist.
Nun wird der Ball eingedrückt und Ekin wird in Espann umgewandelt. Aber auch das geht nicht verlustfrei. Die Gummimoleküle reiben aneinander und daher wird nicht die gesamte Ekin in Spannenergie umgewandelt, sondern ein Teil geht als innere Reibungswärme verloren. Wenn der Ball zurückprallt, wird die gespeicherte Spannenergie in Ekin zurückverwandelt. Aber auch das geschieht nicht zu 100% sondern es entstehen wieder im Gummi innere Reibunsgverluste.
Das ganz führt dann dazu, dass Ekin2 geringfügig weniger als 85% von Ekin1 beträgt. Mit den restlichen 15% wird der Ball erwärmt. Wenn Ekin2 beim hoch fliegen wieder in Epot verwandelt wird, geht erneut etwas der Energie durch die Luftreibung verloren. Alles in allem wurden dann von Epot1 genau 85% in Epot2 umgewandelt, der Rest diente in erster Linie zur Erwärmung des Balls und in geringem Maße auch zur Erwärmung der Luft.