Kraftstoß und Impuls?

1 Antwort

Die gesamte Berührungszeit ist t=0,5*10^(-3)s

1) die Kugel wird in der Zeit (Bremszeit) tb=0,5*10^(-3)s/2=0,25*10^(-3)s abgebremst.

Aufschlaggeschwindigkeit vor dem Aufprall

Energieerhaltungssatz

Ekin=Epot

1/2*m*v²=m*g*h

v=Wurzel(g*h*2)=Wurzel(9,81m/s²*2m*2)=6,264..m/s

translatorische (geradlinige) Bewegung

1) a=negativ=konstant weil ein Bremsvorgang vorliegt

2) V(t)=-a*t+Vo hier Vo=6,264 m/s

3) S(t)=-1/2*a*t²+Vo*t+So hier So=0 kein zurückgelegter Weg S zum Zeitpunkt t=0

S(t) ist der Bremsweg

aus 2)

a=Vo/t=6,264 m/s/0,25*10^(-3)s=25056,73 m/s²

mit F=m*a=0,005 kg*25056,73 m/s²=125,28 N (Newton)

mit dem Impulssatz

Die Summe der Impulse vor dem Stoß und nach dem Stoß ist Konstant

pvor=pnach pvor=m*v1 und pnach=m*v2

V2=V1-V1/100%*4%=V1*(1-0,04)=V1*0,96

m*V1=-(m*V1*0,96) pnach=negativ weil sich die Geschwindigkeitsrichtung ändert

Kraftstoß (pvor-pnach)=m*(V1-V2)=Integral F(t)*dt) mit F=konstant

F=(pvor-pnach)/t=(m*V1+m*V1*0,96)/t=0,005 kg*(6,264+6,264*0,96)/0,5*10^(-3)s

F=122,77 N

Hinweis: F=122,77 N <125,28 N etwas geringer,wegen denVerlusten (Verformung)

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – hab Maschinenbau an einer Fachhochschule studiert