Physik :Mechanik: Impulserhaltung Aufgabe?
Hallo und danke schon mal für eure Hilfe :-) Folgendes: ein Tennisball Masse 58g trifft mit 150km/h auf eine Mauer und prallt elastisch von ihr ab. 1.Welche Geschwindigkeit hat der Ball nachdemm er abgeprallt ist? 2.Welcher Impuls wurde auf die Mauer übertragen? Winkel ist keiner gegeben, ich denke man muss hier nur mit dem Impulserhaltungssatz rechnen. Ich hab folgende Gleichung aufgestellt: Pball +Pmauer = Pball' + Pmauer'
Auf der linken Seite ist der Impuls je für Ball und Mauer vorher rechts nach dem Aufprall. Mein Problem: Die Mauer ist doch in der Theorie starr, da wird doch kein Impuls übertragen oder? Dann wäre aber Pmauer und Pmauer' doch je 0 und der Ball hätte dieselbe Geschwindigkeit wie vorher. Macht das Sinn? Dann wäre doch nix zu rechnen
3 Antworten
Impuls ist vorher 0,058kg * 41,7 m/s = 2,42 kg * m /s
Nach dem Stoß (wenn er denn vollkommen elastisch ist) hat der Ball einen Impuls von - 2,42 kg * m / s.
Auf die Wand wird also ein Impuls von 4,84 kg * m /s übertragen. Da die Wand fest mit dem Boden verankert ist, fließt dieser Impuls direkt in den Boden ab.
Bitte beachten: Der Impuls vorher und nachher ist NICHT gleich, sondern vorher + 2,42 und nachher - 2,42. Der Ball verliert also doppelt so viel Impuls wie er vorher hat.
Vor dem Stoß: m1 * v1 + 0. Nach dem Stoß: m1 * (-v1) = 0. Es ist die entgegengesetzte Geschwindigkeit. m1 * v1 + m2 * v2 = 0 <=> 2 v2 = -m1 * (v1/m2) Da m2 sehr groß ist (die Wand ist mit der Erde verbunden) ist also v2 sehr klein.
Wenn Du die Masse der Erde als Unendlich ansiehst, dann ist die Rechnung korrekt.
Realistisch ist es natürlich falsch. Der Stoß ist nicht voll elastisch.
Der Vektor hat den gleichen Betrag, aber eine andere Richtung.
Also stimmt meine Annahme zumindest in der Theorie und der Ball ist danach genauso schnell wie vorher? Bzw hat denselben Impuls