Ein Güterwagen (Masse m1,Geschwindigkeit v1) stösst elastisch

Ein Güterwagen (Masse m1,Geschwindigkeit v1) stösst elastisch gegen einen ruhenden
Güterwagen der Masse m2 = 12t. Die Geschwindigkeiten der beiden Wagen nach dem Stoss
betragen u1 = 0,2 m/s und u2 = 2 m/s.
a) Welche Masse hat der stossende Güterwagen?
b) Wie gross war die Geschwindigkeit dieses Wagens vor dem
Stoss?
1.
Ges.:
m1 = ?
V1 = ?
Geg.:
m2 = 12t
u1 = 0.2m/s
u2 = 2m/s
v2= 0m/s
2.
Skizze:
u1=0.2m/s
V1
m1
m2
=
u2=2m/s
m1
m2
3.
Impulssatz:
m1 × v1 + m
×v
122
32 = m1 × u1 + m2 × u2
( v2 ist null...)
0
m1 × v1 = m1 × u1 + m2 × u2
m1 =
m2 × u2
v1 − u1
Energiesatz:
m1
m
m 2 m
2
2
2
× v1 + 2 × v 2 = 1 u1 + × u2
2
2 24
2
2
1
4
3
×2
( v2 ist null...)
0
2
1
2
m1 × v = m1 × u1 + m2 × u2
2
m 2 × u2
2
2
v1 − u1
2
m1 =
a) Ausdrücke für m1 gleichsetzen und nach v1 auflösen: v1 = u 2 - u1 = 1,8 m/s
m × u2
b)
m1 = 2
= 15`000 kg
v1 − u1
by Pascal