Unelastischer stoß- Handout bitte überprüfen

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,
es wäre sehr nett, wenn ihr mal einen kurzen Blick darüber werfen könntet.
Völlig elastischer und völlig unelastischer Stoß
• Impuls:
• Ein bewegter Körper hat Impuls
• Impuls p eines Körpers; Produkt aus seiner Masse m und seiner Geschwindigkeit v!
• [p] = m*v=1 kg*m/s = 1 Ns. (Impuls und Geschwindigkeit sind dabei Vektorendurch Betrag und Richtung gekennzeichnet)
• Der Impuls bzw die Geschwindigkeiten haben ein Vorzeichen! Bei den Rechnungen wird eine positive Zählrichtung eingeführt(z.B von links nach rechts) Alle Impulse und Geschwindigkeiten in diese Richtung werden positiv gezählt und in die Gegenrichtung negativ.
• Wenn die beiden Objekte sich aufeinander zubewegen hat eine Geschwindigkeit ein Minus-Zeichen
• Der Impuls hebt sich auf, wenn zwei Impulse genau entgegensetzte Vorzeichen haben
• Umgangssprachlich auch mit Wucht oder Schwung zu vergleichen
• Wofür braucht man den Impuls?

  • um Stöße berechnen zu können.

• Impulserhaltungssatz:
• Der Gesamtimpuls p bleibt in einem abgeschlossenen System* immer erhalten
à * keine Wechselwirkung mit Umgebung
à pvorher= pnachher
à m₁*v₁ + m₂*v₂ = m₁* u₁ + m₂ * u₂
(v: Geschwindigkeiten vor dem Stoß; u: Geschwindigkeiten danach)

• Energieerhaltungssatz
• Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems ändert sich nicht
• *Die Energie ist eine Erhaltungsgröße, man kann sie nicht erzeugen od. vernichten
• ½ m1 * v1² + 1/2m2 * v2² = ½ m1 * u1² + 1/2m2 * u2²

• Völlig Elastischer Stoß
• Kinetische Energie Ekin (Bewegungsenergie)vorher =Ekin nachher
• keine Energieumwandlung
• Energiehaltungssatz und Impulserhaltungssatz gelten beide!
• Beide Körper bewegen sich getrennt voneinander weiter nach dem Stoß
• „Feder dazwischen“
• Beispiele: Kugelstoßen Billard , Trampolin, Münzen gegeneinander schießen, Boxautos
(formel ist dabei)
•
• Völlig unelastischer Stoß
• Ekinvorh ≠ Ekinnach, jedoch bleibt Gesamtenergie erhalten
• Während des Stoßvorganges wird ein Teil der Bewegungsenergie in Verformungsenergie (innere Energie oder Wärme) umgewandelt
• Nur 1 Unbekannt Geschwindigkeitskomponente nach dem Stoß, deshalb reicht Impulserhaltungssatz aus
• Energieerhaltungssatz schaut anders aus als bei unelastischen Stoß (da Ekin nicht mehr erhalten) und es wäre schwieriger die Unbekannte zu finden
•  dauerhafte Verformung bzw Wärme kann u.a auf unelastischen Stoß hinweisen
• Beide Körper „hängen“ nach dem Stoß aneinander
• Beispiele: Autozusammenstoß, Kugel in Schutzweste
(formel ist dabei)

#2

Hi,
liest sich zwar etwas holprig aber ist in sich schlüssig.
Wenn es ein Handbuch ist die Formeln unbedingt hinzufügen und auf richtige Nomenklatur achten.
Die Fälle von großen Masseunterschieden sind nicht erwähnt! Mit Absicht? (Bsp:: 40Tonner auf Kleinwagen!)

Gruß
Manfred

#3

Wie genau meinst du das, wenn ich fragen darf?

#4

Hallo,

schaut ganz ok aus. Nur um sicher zu sein, dass es dir auch klar ist:

• Der Impuls hebt sich auf, wenn zwei Impulse genau
entgegensetzte Vorzeichen haben

… hier müssen die beiden Impulse aber auch genau den gleichen Betrag haben!

• Energieerhaltungssatz schaut anders aus als bei
unelastischen Stoß (da Ekin nicht mehr erhalten) und es wäre
schwieriger die Unbekannte zu finden

… nach dem Stoß hat man eben nur eine Komponente für Ekin, die für die Bewegung der zusammenhängenden Massen mit der Geschwindigkeit u steht. W ist dann der umgewandelte Teil der Energie:
½ m1 * v1² + ½ m2 * v2² = ½ (m1 + m2) * u² + W

#5

OK

kurzen Blick darüber, scheint völlig i.o.
Völlig elastischer und völlig unelastischer Stoß
• Impuls:
• Ein bewegter Körper hat Impuls
• Impuls p eines Körpers; Produkt aus seiner Masse m und
seiner Geschwindigkeit v!
• [p] = m*v=1 kg*m/s = 1 Ns. (Impuls und Geschwindigkeit sind
dabei Vektorendurch Betrag und Richtung gekennzeichnet)
• Der Impuls bzw die Geschwindigkeiten haben ein Vorzeichen!
Bei den Rechnungen wird eine positive Zählrichtung
eingeführt(z.B von links nach rechts) Alle Impulse und
Geschwindigkeiten in diese Richtung werden positiv gezählt und
in die Gegenrichtung negativ.
• Wenn die beiden Objekte sich aufeinander zubewegen hat eine
Geschwindigkeit ein Minus-Zeichen
• Der Impuls hebt sich auf, wenn zwei Impulse genau gleich sind und

entgegensetzte Vorzeichen haben

• Umgangssprachlich auch mit Wucht oder Schwung zu vergleichen
• Wofür braucht man den Impuls?

  • um Stöße berechnen zu können.

• Impulserhaltungssatz:
• Der Gesamtimpuls p bleibt in einem abgeschlossenen System*
immer erhalten
à * keine Wechselwirkung mit Umgebung
à pvorher= pnachher
à m₁*v₁ + m₂*v₂ = m₁* u₁ + m₂ * u₂
(v: Geschwindigkeiten vor dem Stoß; u: Geschwindigkeiten
danach)

• Energieerhaltungssatz
• Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems ändert sich
nicht
• *Die Energie ist eine Erhaltungsgröße, man kann sie nicht
erzeugen od. vernichten
• ½ m1 * v1² + 1/2m2 * v2² = ½ m1 * u1² + 1/2m2 * u2²

• Völlig Elastischer Stoß
• Kinetische Energie Ekin (Bewegungsenergie)vorher =Ekin
nachher
• keine Energieumwandlung
• Energiehaltungssatz und Impulserhaltungssatz gelten beide!
• Beide Körper bewegen sich getrennt voneinander weiter nach
dem Stoß
• „Feder dazwischen“
• Beispiele: Kugelstoßen Billard , Trampolin, Münzen
gegeneinander schießen, Boxautos
(formel ist dabei)
•
• Völlig unelastischer Stoß
• Ekinvorh ≠ Ekinnach, jedoch bleibt Gesamtenergie erhalten
• Während des Stoßvorganges wird ein Teil der Bewegungsenergie
in Verformungsenergie (innere Energie oder Wärme) umgewandelt
• Nur 1 Unbekannt Geschwindigkeitskomponente nach dem Stoß,
deshalb reicht Impulserhaltungssatz aus
• Energieerhaltungssatz schaut anders aus als bei
unelastischen Stoß (da Ekin nicht mehr erhalten) und es wäre
schwieriger die Unbekannte zu finden
•  dauerhafte Verformung bzw Wärme kann u.a auf unelastischen
Stoß hinweisen
• Beide Körper „hängen“ nach dem Stoß aneinander
• Beispiele: Autozusammenstoß, Kugel in Schutzweste
(formel ist dabei)

#6

-Ein bewegter Körper hat Impuls
Ich denke das trifft nur auf Körper zu die auch eine gewisse Masse haben (Ja, alles hat eine Masse, aber mit verschwindend geringer Masse besteht dennoch kein Impuls) Besser wäre wenn du hier schreibst ein bewegter Körper hat Impulsenergie.

-Wenn die beiden Objekte sich aufeinander zubewegen
-hat eine Geschwindigkeit ein Minus-Zeichen
Besser wäre: Wenn sich zwei Körper aufeinander zubewegen hat eine Körpergeschwindigkeit ein negatives Vorzeichen, wenn man sie in eine Formel einsetzt.

-Der Impuls hebt sich auf, wenn zwei Impulse genau
-entgegensetzte Vorzeichen haben
Ich weiß nicht ganz was damit gemeint ist, aber wenn du meinst das die Impulsenergie eines Körpers aufgehoben wird, wenn dieser durch einen ebenso starken Impuls mit anderem Vorzeichen (sprich aus anderer Richtung) getroffen wird, dann würde ich das an deiner Stelle so schreiben :wink:

-Der Gesamtimpuls p bleibt in einem abgeschlossenen
-System* immer erhalten
Bersser wäre, Der Gesamtimpuls bleibt unter theoretischen Idealbedingungen immer erhalten.

-m₁*v₁ + m₂*v₂ = m₁* u₁ + m₂ * u₂
-(v: Geschwindigkeiten vor dem Stoß; u: Geschwindigkeiten danach)
Bezeichnung der Massen 1 und 2 sollten auch gegeben werden, sonst könnte es für unwissende fraglich sein wo zwei Massen her kommen, da steht ja nirgendwo etwas von zwei Körpern (zumindest nicht in der Zusammenfassung)

-Energieerhaltungssatz
-Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems
-ändert sich nicht
Das musst du näher definieren, denn Energie bleibt immer erhalten, demnach kann sich die Gesamtenergie auch niemals ändern. Genauer wäre, dass unter Idealbedingungen keine Energie in unnutzbare Formen umgewandelt wird.

-*Die Energie ist eine Erhaltungsgröße, man kann sie
-nicht erzeugen od. vernichten
Verstehe ich nicht, meinst du das o.g.?

-keine Energieumwandlung
nur unter Idealbedingung in keine unnutzbaren Energieformen

-Energieerhaltungssatz und Impulserhaltungssatz gelten
-beide!
Energieerhaltungssatz gilt immer

-„Feder dazwischen“
Nur beispielhaft, auch möglich durch andere Objekte beispielsweise ein extraelastischer Schwamm

-Beispiele: …
Nur in der Theorie, praktisch gesehen entsteht überall Reibungswärme oder abnutzung des Materials wodurch Energie umgewandelt wird

-Während des Stoßvorganges wird …
Nur in der Praxis, in der Theorie sind diese Energieumwandlungen zu vernachlässigen

-Energieerhaltungssatz !schaut! anders …
nix Schaut, alles sieht.

-dauerhafte Verformung bzw Wärme …
kann darauf hinweisen, kann aber genausogut nicht darauf hinweisen, da auch beim zentral elastischen Stoß in der Praxis Wärme entsteht.

Das Wär’s erstmal von hier, hab bestimmt was Vergessen aber eigentlich sollte das vollkommen reichen.
LG Sp33dfire

#7

Hallo hasibaerchen,
ich habe zwar nicht ganz so viel Erfahrung mit Stößen, werde aber nach bestem Wissen und Gewissen helfen.

Folgende Fehler habe ich gefunden:

•Der Impuls hebt sich auf, wenn zwei Impulse genau
entgegensetzte Vorzeichen haben

-> Zwei Impulse heben einander auf, wenn sie genau in entgegengesetzte Richtungen mit dem selben Betrag(Wert) verlaufen.

• Völlig Elastischer Stoß
• keine Energieumwandlung

-> kein Fehler, Du könntest nur noch zusätzlich schreiben, dass Energie lediglich übertragen wird.

• „Feder dazwischen“

-> Was ist damit gemeint?

• Energieerhaltungssatz schaut anders aus als bei unelastischen Stoß

-> Ich denke, Du meintest hier ‚anders als beim elastischen Stoß‘.

Nun, ich hoffe, dass ich alle Fehler gefunden habe. Ansonsten sehr gut beschrieben.
Sollte ich etwas übersehen haben oder sogar falsch erklärt haben, bitte ich dies zu entschuldigen, da ich nicht mehr ganz in dem Thema drin bin.
Wie gesagt, ich habe es nach bestem Wissen und Gewissen überprüft, jedoch sind Fehler nie ausgeschlossen.

MfG

SireTobi

#8

Hey,
habs mir mal durchgelesen und das sieht soweit gut aus.
Vielleicht kannst Du noch eine Beispielaufgabe dazuschreiben, dann wird das meist klarer.
Lg
Foren

#9

• Der Impuls hebt sich auf, wenn zwei Impulse genau entgegensetzte Vorzeichen haben

Ja - aber nur, wenn sie auch betragsmäßig gleich groß sind.

Wenn ich von vorne eine kleine Stahlkugel gegen einen fahrenden Panzer werfe, dann haben die beiden Impulse auch entgegengesetzte Vorzeichen …

#10

Hi,

  1. bei allen Formeln darauf achten, dass die Index-Zahlen unten stehen und die Quadratzahlen oben. Wenn Du dass sowieso beachtest ignoriere den Hinweis. Nur die Formeln, die ich hier lese sind nicht so geschrieben.
  2. Bei sehr unterschiedlichen Massen führen unelastische Stöße in der Realität trotz großer Verformung zu Ekin Übertragung auf die kleine Masse. Oder die große Masse kann die kleine Masse integrieren ohne, dass eine Verformung stattfindet. Es ist aber durchaus denkbar, dass diese Betrachtung in deinem Handbuch keine Rolle spielen muss.

Gruß
Manfred

Wie genau meinst du das, wenn ich fragen darf?

#11

Hallo, so weit ich sehe ist alles in Ordnung. Wenn man sehr genau ist, muss in der Zeile, die mit [p] beginnt, auch das Produkt m*v in Klammern stehen: [m*v].
Gruß
Jobie

#12

Sorry, leider nicht mein Fachgebiet.

#13

Super, vielen Dank!
Hätte da noch 2 Fragen:
Ich meinte mit der „Erhaltungsgröße“, dass das, was sie repräsentieren weder erzeugt noch vernichtet werden kann, der Gesamtwert bleibt konstant…?!
Wie meinst du das mit:
-Während des Stoßvorganges wird …
Nur in der Praxis, in der Theorie sind diese Energieumwandlungen zu vernachlässigen?
Lg

#14

Vielen Dank!!:smile:
Und das mit der Feder war so gemeint, dass man sich das so vorstellen könnte, wie wenn eine Feder zwischen den zwei Körpern wäre…

#15

Sorry vergessen zu erwähnen, habe schon 2 Beispielaufgaben mit den Schülern im Unterricht gerechnet:wink:

#16

Bitte, gerngeschehen :wink:

Das mit der Feder ist zwar ein bisschen um die Ecke gedacht, aber wenn Du es dir so gut merken kannst, ist nichts dagegen einzuwenden

MfG

SireTobi

#17

Bei deiner Erhaltungsgröße würde ich einfach schreiben: „Energie kann weder Erzeugt noch verbraucht werden, sie wird lediglich in andere Eergieformen umgewandelt.“

-Während des Stoßvorganges wird ein Teil der
-Bewegungsenergie in Verformungsenergie (innere Energie
-oder Wärme) umgewandelt
In der Praxis geschieht diese Umwandlung der Energie, in der Theorie wird die Energieumwandlung in andere unnutzbare Energieformen aber vernachlässigt, das kann man gut mit der Formel „m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 m2) * u“ zeigen.

Darf ich fragen wofür du das Handout brauchst?

#18

Bei deiner Erhaltungsgröße würde ich einfach schreiben: „Energie kann weder Erzeugt noch verbraucht werden, sie wird lediglich in andere Eergieformen umgewandelt.“

-Während des Stoßvorganges wird ein Teil der
-Bewegungsenergie in Verformungsenergie (innere Energie
-oder Wärme) umgewandelt
In der Praxis geschieht diese Umwandlung der Energie, in der Theorie wird die Energieumwandlung in andere unnutzbare Energieformen aber vernachlässigt, das kann man gut mit der Formel „m1 * v1 + m2 * v2 = (m1 + m2) * u“ zeigen.

Darf ich fragen wofür du das Handout brauchst?

#19

Hallo,
sieht nach einem kurzen Blick o.k aus.
Gruß