Elastischer Stoss

shimmi · Anmeldungsdatum: 19.11.2012 Beiträge: 1

Meine Frage:
Beim so genannten Klick?Klack sind fünf Kugeln an
gleich langen Fäden so aufgehängt, dass sie sich
berühren und ihre Mittelpunkte auf einer horizontalen
Linie liegen. Lenkt man links eine Kugel bis in die Höhe
h aus und lässt sie auf die Kugelreihe zu schwingen, so
bleibt sie nach dem Auftreffen in Ruhe und die rechte
Kugel schwingt nach rechts aus. Auch sie bleibt nach
ihrem erneuten Auftreffen in Ruhe und die linke Kugel
schwingt wieder aus. Vernachlässigt man Reibung, so
erreichen die Kugeln rechts und links immer die gleiche
Höhe h, der Stoß ist voll elastisch.
a) Nehmen Sie h = 5 cm an. Mit welcher Geschwindigkeit trifft die ausgelenkte Kugel auf die Kugelreihe?
b) Mit welcher Geschwindigkeit fliegt die Kugel an der anderen Seite weg?
c) Mit der Impulserhaltung wäre auch vereinbar, dass beim Auftreffen einer Kugel mit Geschwindigkeit v
auf der anderen Seite zwei Kugeln mit halber Geschwindigkeit wegfliegen. Warum geschieht das nicht?

Meine Ideen:
zu a) p=m*v m ist jeweils gleich gross ist auch v1 und v2 gleichgross. Bloss wie berechne ich die? ME fehlen mir ein paar Daten. Meine erste Eingebung war

zu b) genausogross wie v1
zu c) weil die aufgenomme Energie quasi auf die benachbarte Kugel "durchwirkt" und die letzte Kugel keine Möglichkeit die Energie schwingt sie mit ca 2v nach oben

planck1858 · Anmeldungsdatum: 06.09.2008 Beiträge: 4542 Wohnort: Nrw

Hi,

es handelt sich hier einfach um das Newton-Pendel.

a) Die Geschwindigkeit kannst du mit dem Energieerhaltungssatz berechnen. Die potenzielle Energie (höhenenergie) wird in kinetische Energie (Bewegungsenergie) umgewandelt.

b) Unter Vernachlässigung von Reibung etc. erreicht die äußerst rechte Kugel nach dem EES wieder die gleiche Höhe.

c) http://de.wikipedia.org/wiki/Kugelsto%C3%9Fpendel

Systemdynamiker · Anmeldungsdatum: 22.10.2008 Beiträge: 594 Wohnort: Flurlingen

Energie- und Impulserhaltung sind bei nur einer Kugel hinreichend, um das Phänomen zu beschreiben. Lässt man zwei Kugeln aufprallen, reicht diese Argumentation nicht mehr. Das sieht man, wenn man eine doppelt so schwere Kugel anstelle von zwei Kugeln aufprallen lässt: http://www.youtube.com/watch?v=dCTo53kE3gs