Physik, Impuls- und Energieerhaltung

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  • Physik, Impuls- und Energieerhaltung

    Huhu,
    schreibe morgen eine Klausur in Physik und habe hier 2 Übungsaufgaben, die ich versucht habe, zu lösen.


    1. Eisläuferin mit m=50kg, v=10 m/s stößt auf eine ruhende Eisläuferin (^^) mit gleicher Masse. Sie fahren mit einer bestimmtetn Geschw. zusammen weiter.
    a) Mit welcher Geschw. fahren sie weiter?
    b) Wie viel Wärme wird bei diesem Vorgang frei?

    Lösung:
    a) v=m1*v1 + m2*v2 / m1+m2
    v=50kg*10m/s / 100kg=5 m/s

    b) E=1/2m*v
    E=1/2*100kg*5m²/s²=250 J

    Stimmt das so?


    2. Mit einer Steichschleuder wird eine Murmel (m=10g) abgeschossen. Das Gummieband wird 15 sm gespannt.
    a) Welche Federkonstane muss das Gummieband aufweisen, damit die Murmel auf eine Anfangsgeschwindigkeit von 100 Km/h beschleunigt wird?
    b) Wie weit müsste dieses Gummieband gespannt werden, um die Murmel auf Scchallgeschwindigkeitzu beschleunigen? (Schallg.: 340 m/s bei ca 20°)

    Hier bin ich zu keiner Lösung gekommen. Könnt mir da jemand helfen ?

    Vielen Dank

    PS: Wie schreibe ich Indexzahlen?

  • 2a) E_kin_murmel = 0.01kg*0.5*[(100/3.6)*(m/s)]^2 = 3.8580246913.. Nm

    E_kin_murmel = E_pot_0 = 0.5 D s^2

    s = 15 dm ??     = 1.5m

    D = 2 E / s^2 = 3.4293552812071 kg/s^2





    2b) E_kin_murmel = 0.01kg * 0.5 * (340m/s)^2 = 578 Nm = 0.5 D s^2
    s = sqrt[E/(0.5 * D)] = sqrt(337.08960000000324954374400003133) m
    (ich find beim calc.exe grad keine wurzel^^)

    Na ja - wird vermutlich schon zu spaet sein...

    fu_mo

  • 1b) Die kinetische Energie der beiden Eislaeuferinnen nach dem Stoss ist kleiner als die kinetische Energie der einen Eislaeuferin vor dem Stoss - die Differenz ist die freiwerdende Waerme.

    Die 5 m/s muessten stimmen.
    E_kin_0 = 0.5 * 50kg * (10m/s)^2 = 2500 Nm
    E_kin_ende = 0.5 * 100kg * (5m/s)^2 = 1250 Nm

    Q = |E_0 - E_ende| = 1250 Nm.

    Bei deiner Rechnung hast du vergessen, den Betrag der Geschwindigkeit zu quadrieren, azareus, und hast nur die kinet. Energie der Eislaeuferinnen danach berechnen wollen. Zufaelligerweise ist das hier auch der Betrag der Waerme, doch wuerde ich auf das was da steht (selbst wenn du die 5 quadriert haettest) keine Punkte geben.

    fu_mo