Physikaufgabe - Elastischer Stoß

[Faultier89]

Moin

Ich komme hier bei so ner Aufgabe nicht weiter:

Zwei Wägelchen, A und B, stoßen zusammen.
Zunächst ruht B, A bewegt sich nach rechts mit einer Geschwindigkeit von 0,5m/s. Nach der Kollision bewegt sich A nach Links mit 0,1m/s, B bewegt sich mit 0,3 m/s nach rechts.
In einem zweiten Experiment wird A mit 1 kg beladen und stößt wieder mit 0,5m m/s gegen B. Nach dieser Kollision bleibt A stehen, B bewegt sich mit 0,5 m/s nach rechts.

Welche Masse haben die beiden Wagen?


Aus dem zweiten Experiment sieht man, dass Wagen A um 1kg leichter ist als Wagen B.

daher:
m2 = m1 +1

m1 = Masse von Wagen A
m2 = Mass von Wagen B
u1 = Geschwindigkeit von A nach dem stoß = -0,1 (fährt nach links)
u2 = Geschwindigkeit von B nach dem stoß = 0,3
v1 = Geschwindigkeit von A vor dem Stoß = 0,5
v2 = Geschwindigkeit von B vor dem Stoß = 0


Aus meiner Formelsammlung habe ich da folgende Formel:

u1 = [(m1-m2)/(m1+m2)]*v1 + [2m2/(m1+m2)]*v2

--> v2 ist gleich 0, daher fällt "+ [2m2/(m1+m2)]*v2" weg

Für m2 setze ich jetzt überall m1+1 ein:

u1 = [(m1-(m1+1))/(m1+(m1+1))]*v1

u1 = [-1/(2m1 +1)] * v1

u1 = -v1/(2m1 +1) | /-v1

u1/-v1 =1/(2m1+1) | Beide Seiten hoch -1

-v1/u1 =1 2m1+1 | -1

-v1/u1 -1 = 2m1 | /2

-v1/2u1 -1 = m1


So komme ich für m1 auf eine Masse von 2kg. m2 ist daher wohl 3 kg schwer.

Nun die Probe:

u1 = [(m1-m2)/(m1+m2)]*v1

u1 = -0,1m/s -->passt

Doch nun für u2:

u2=[2m/(m1+m2)]*v1 + blablabla*v2 (Der Teil mit v2 fällt wieder weg, da v2 = 0 ist)

u2 = 0,4 --> passt NICHT



Kann mir jemand sagen wo ich da den Fehler hab? ... Ich komm da abselut nicht hinter :-/

Oder ist schon mein ganzer Ansatz falsch?

MfG

Faultier

 

[Monstermetzler]

Erstens: EINHEITEN! - ohne die geht man, wie du demonstrierst, unter.

Zweitens: Machs dir doch nicht so schwer.

m_A * v_A + m_B * v_B = m_A * u_A + m_B * u_B

(I) 0,5 m/s * m_A = -0,1 m/s * m_A + 0,3 m/s * m_B
aus (II): m_B = m_A + 1 kg

(I) <=> 0,6 m/s * m_A = 0,3 m/s * m_B <=> m_B = (0,6/0,3) * m_A = 2 * m_A = m_A + 1 kg <=> m_A = 1 kg, m_B = 2 kg.

 

[Faultier89]

Bei deinem Ergebnis würde für folgendes Rauskommen:

u1 = 0,166... m/s
u2 = 0,333... m/s


Passt also auch nich so ganz

Abgesehn davon muss ich bei der Aufgabe bis zum schluss Allgemein rechnen. Also v1 statt 0,5 m/s usw...


... Einheiten ... joar, die müsste ich eigendlich auch dabei schreiben^^


Hatte die Aufgabe vor ein paar Monaten schonmal gerechnet. Ich mein das es über den Energieerhaltungssatz ging (fällt mir grad wieder ein^^) ... muss ich gleich mal testen :-/

 

[Faultier89]

Also ich find die Aufgabe zum kotzen^^

Egal was man rausbekommt, wenn man es überprüft, dann ist es falsch :-/

Bei m1 = 2 kg und m2 = 3 kg würde zumindest die Geschwindigkeit von Wagen A nach dem Stoß passen. Aber die von B passt dann nich.

Aber es gibt doch garkeine andere Lösung das das für Wagen A passt?

...

 

[Faultier89]

Hilfäääääääääää!!!???!!!

 

[Toffifeeultras]

spontan würd ich jez mal sagen impulserhaltungssatz anstatt energie erhaltungssatz, falls das dir weiterhilft...

 

[Monstermetzler]

spontan würd ich jez mal sagen impulserhaltungssatz anstatt energie erhaltungssatz, falls das dir weiterhilft...

Das ist doch der Impulserhaltungssatz, oder nicht?

Mhm, schau bitte nochmal nach, ob die Formeln passen. Irgendwie kommen die mir seltsam vor.

 

[Evilm4ster]

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[Toffifeeultras]

@mostermetzler: ja, was du vorgerechnet hast, ist impulserhaltungssatz, meine antwort war auf den post danach bezogen, von wegen energieerhaltungssatz anwenden...fragt sich nur ob es bei dir der richtige Impulserhaltungssatz ist (glaub schon, aber bin nich sicher)...solange hier nicht die einheiten der gegebenen parameter stehen, kann man eh nicht sicher sein, ob man nicht irgendwas in die grundeinheit (z.B. von km/h zu m/s) umrechnen muss...

 

[ratlos_inaktiv]

tachauch


>Aus dem zweiten Experiment sieht man, dass Wagen A um 1kg leichter ist als Wagen B.


wie kommst du denn da drauf?

im zweiten versuch ist A' 1 kg schwerer, aber nich als B,
sondern als A!!

im ersten versuch prallt A von B zurück.
B ist also schwerer.

im zweiten versuch gibt A' alle Bewegungsenergie an B weiter.
A' ist also schwerer, als B.

A' und B sind (fast) gleich schwer.
aber A ist wesentlich leichter, als B.
das erkennt man am verhältnis der auswirkungen.

und das habe ich nur aus einer simplen
angewandten logik heraus erkannt.
falls es in der kenetik formeln dafür gibt,
braucht ihr ja nur noch die richtige zu finden...

r


edit:
A ist leichter, als B, aber nicht ganz ein kilo leichter.
das war mein kerngedanke dabei...

r