Zwei aufeinanderliegende bälle... -Impulserhaltung

Hallo Leute,
ich hab für die Aufgabe keine Lösung und wüsste gerne ob ich richtig gerechnet habe.

Fallen zwei aufeinanderliegende hochelastische Bälle auf den Boden, so bleibt der größere der beiden am boden liegen, während der kleinere ein Vielfaches der Fallhöhe emporspringt. Dies geschieht allerdings nur, wenn die Massen der beiden Bälle in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen. Berechnen Sie mit hilfe des Energie und Impulserhaltungssatzes das Massenverhältnis. Gehen Sie davon aus, dass der größere der beiden Bälle vor dem Zusammenstoß mit dem kleineren am boden reflektiert worden ist.

Meine Lösung: m1/m2=3
danke im voraus
andreas

Ebenfalls Hallo!

wüsste gerne ob ich richtig gerechnet habe.

Hast Du

Fallen zwei aufeinanderliegende hochelastische Bälle auf den
Boden,

direkt aufeinander liegen dürfen die Bälle nicht. Der obere muß sich ein kleines Stückchen oberhalb des größeren befinden, damit er beim Aufprall den unteren erst berührt, wenn dieser vom Boden vollkommen elastisch reflektiert wurde.
Dann haben wir es mit einem Stoßvorgang zu tun, dessen Anfangszustand durch die (wieder) nach oben gerichtete Bewegung des größeren und die Auftreffgeschwindigkeit des kleineren beschrieben wird. Dafür kann man die Formel jeder besseren Formelsammlung entnehmen.

Es gilt: v1,v2 … Geschwindigkeiten vor dem Stoß
w1,w2 … Geschwindigkeiten nach dem Stoß
die Formel
w2= [2*m1*v1 +(m2 - m1)*v2]/(m1+m2)
Wenn nun w2 = 0 sein soll (der größere der beiden Körper soll am Boden liegen bleiben) wird 2*m1*v1 + (m2-m1)*v2 =0 und mit v1 = -v sowie v2 = v folgt Dein Ergebnis m2: m1 = 3 : 1

Berechnen Sie mit hilfe des Energie und Impulserhaltungssatzes
das Massenverhältnis.

Energieerhaltungs und Impulssatz braucht man eigentlich nur, um sich obige Formel herzuleiten. Ist übrigens eine nette Übung!

Nun könntest Du ja noch ausrechnen, wie hoch der kleinere Körper zurückgeschleudert wird (nämlich die doppelte Ausgangshöhe). Auch lohnt sich eine Diskussion des Ergebnisses dahingehend, wie sich wohl der größere Körper verhält, wenn das Massenverhältnis anders als 3:1 beträgt. Aber darüber zerbrich Dir mal selber den Kopf, kannst mir ja mal Dein Ergebnis mitteilen, nur so als Probe.
Ich hoffe, daß ich helfen konnte. Horst

Moin,

Nun könntest Du ja noch ausrechnen, wie hoch der kleinere
Körper zurückgeschleudert wird (nämlich die doppelte
Ausgangshöhe).

er erreicht sogar die vierfache Ausgangshöhe, weil sich seine Geschwindigkeit verdoppelt und die Steighöhe quadratisch von der Geschwindigkeit abhängt. Energetisch muss das auch so sein - der dreimal so schwere untere Ball gibt ja seine Energie vollständig an den kleinen ab, und das ist eben noch dreimal soviel, wie der kleine schon vorher hatte.

Olaf

Hallo,

ich danke euch beiden für die hilfe. Hab die Aufgabe jetz
Gruß andreas