4.4.2 Elastischer Stoß

4. Arbeit, Energie und Leistung
Letzte Stunde
• Arbeit (1 J = 1 Nm):
r r
W = ∫ F ds
s2
s1
•
•
„Arbeit = gespeicherte Energie“
Energie (1 J = 1 Nm)
–
–
potenzielle Energie (Lageenergie)
kinetische Energie (Bewegungsenergie)
∑ Ei = const.
•
Energieerhaltung
•
Leistung (1 W = 1 J/s) P = dW / dt
Epot. = m g h
Epot.,Feder =
Ekin. =
1 2
kx
2
1
m v2
2
Heute
• Stoßgesetze: elastischer / unealistischer Stoß
http://www.ep1.rub.de/lehre/veranstaltungen/ws0910/physikcbg/
Physik I (Biochemie, Chemie und Geowissenschaften) WS 09/10
F.-H. Heinsius
3
Energieerhaltungssatz
In einem abgeschlossenen System,
das keine Energie mit der Außenwelt austauscht,
bleibt die Gesamtenergie erhalten.
Anwendung: Energieerhaltung, Leistung
Physik I (Biochemie, Chemie und Geowissenschaften) WS 09/10
F.-H. Heinsius
4
Pumpspeicherwerk
Koepchenwerk in Herdecke: Leistung 150 MW für ca. 4 Stunden
Physik I (Biochemie, Chemie und Geowissenschaften) WS 09/10
Wirkungsgrad η =
Pabgegeben
Paufgenommen
F.-H. Heinsius
6
= 75% (Angabe vom Koepchenwerk)
Physik I (Biochemie, Chemie und Geowissenschaften) WS 09/10
F.-H. Heinsius
7
Tagesgang eines anderen Pumpkraftwerkes
Physik I (Biochemie, Chemie und Geowissenschaften) WS 09/10
F.-H. Heinsius
8
F.-H. Heinsius
9
4.4 Stoßgesetze
gerader, zentraler Stoß
schiefer Stoß
Physik I (Biochemie, Chemie und Geowissenschaften) WS 09/10
4.4.1 Unelastischer Stoß
http://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9F_(Physik)
Physik I (Biochemie, Chemie und Geowissenschaften) WS 09/10
F.-H. Heinsius
10
Physik I (Biochemie, Chemie und Geowissenschaften) WS 09/10
F.-H. Heinsius
11
4.4.2 Elastischer Stoß
http://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9F_(Physik)
Physik I (Biochemie, Chemie und Geowissenschaften) WS 09/10
F.-H. Heinsius
12
Endgeschwindigkeiten beim elastischen Stoß:
c1 =
v1 (m1 − m2 ) + 2m2 v2
m1 + m2
c2 =
v2 (m2 − m1 ) + 2m1v1
m1 + m2
Physik I (Biochemie, Chemie und Geowissenschaften) WS 09/10
F.-H. Heinsius
13
Zusammenfassung
• Stoß
– Impulserhaltung ist immer erfüllt
• Vollkommen unelastischer Stoß
– Stoßpartner bleiben aneinander haften und bewegen sich
gemeinsam mit der Geschwindigkeit ihres
Massenmittelpunkts
– Energie geht z.T. in Verformung/Wärme über
• Elastischer Stoß
– Summe der Energien ist vor und nach dem Stoß gleich
– Sonderfall: Reflexion an einer Wand c1=-v1
Physik I (Biochemie, Chemie und Geowissenschaften) WS 09/10
F.-H. Heinsius
14

Download Report