Unelastischer Stoß - beliebige Bedingungen?
Es kommt zu einem Auffahrunfall.
Das größere Auto (m1 = 2t) stößt mit v1 =72km/h unelastisch auf ein kleineres ( m2 =1,2t), das mit v2 =54km/h vorausfährt. Beide Autos verhaken sich dabei.
a) Bestimmen Sie die Impulse vor und nach dem Stoß.
b) Berechnen Sie den Verlust an Bewegungsenergie.
c) Was ändert sich, wenn der kleinere Wagen auf den größeren auffährt? Bestimmen Sie dazu bei den gegebenen Massen für v2= 72km/h und v1= 54km/h Impuls und Verlust an Bewegungsenergie.
1 Antwort
Schule ist zwar schon etwas her aber, und ich studiere in keinem physikalischen Fach, möchte es aber trotzdem versuchen:
a) Der (Gesamt)impuls bleibt immer erhalten:
72kmh=20m/s
p1=m1*V1=2000kg*20(m/s)=40000 (kg*m/s)= 40000 Ns
p2= m2*v2=1200kg*15(m/s)=18000Ns
p1+p2=p(gesammt)=m(gesammt)*v(nach Zusammenstoß)
40000Ns+18000Ns=58000Ns=(1200kg+2000kg)*v(nach Zusammenstoß)
v(nach Zusammenstoß)=58000(kg*m/s)/3200kg=18,125m/s=65,25kmh
b)
E(kinetisch)=0,5*m*v^2
E(1)=0,5*2000kg*[20(m/s)]^2=400000(kg*m^2/s^2)=400kJ
E(2)=0,5*1200kg*[15(m/s)]^2=135000J=135kJ
E(nach Aufprall)=0,5*3200kg*[18,125(m/s)]^2=525625J=525,625kJ
∆E=(E1+E2)-E(nach)=535kj-525,625kJ=9,375kJ
Die Bewegungsenergie verringert sich um 9,... kJ
c) das gleiche, nur mit vertauschter Geschwindigkeit:D
Zur Überprüfung:
p1=30000Ns
p2=24000Ns
v(nach)=16,875m/s
∆E=225000J+240000J-455625J=9375J=9,375kJ
Das jedenfalls ist meine Rechnung
LG
Achso, für die Impulse nach dem Stoß musst du mit der Masse des jeweiligen Autos und der gemeinsamen Geschwindigkeit rechnen: für das erste Auto bei a) also p1(nach)=2000kg*18,125 m/s
p2=1200kg*18,125m/s