Wie berechnet man die Energie wenn ein Satellit mit v=7633m/s und einer m=300kg mit einem Schrotteil mit v=7633m/s und m=0.01kg frontal aufeinandertreffen?
Welche Energie? Die die beide vorher haben, oder die, die umgesetzt wird?
Ich denke die Energie welche umgesetzt wird.
2 Antworten
Die Aufgabe ist so nicht beantwortbar, weil unklar gestellt.
"Die Energie" kann dies oder das bedeuten, wie Wechselfreund schon sagte.
Auch die umgesetzte Energie ist nicht eindeutig definiert, weil wir über die Art und Weise des Stoßes nichts genaues wissen.
Von einem elastischen Stoß brauchen wir sicher nicht auszugehen, denn aller praktischen Erfahrung nach wird der Satellit beschädigt, wobei natürlich Energie umgesetzt wird. Es ist also ein unelastischer Stoß.
Aber wie unelastisch der Stoß ist und wie viel Energie demnach umgesetzt wird, können wir nicht sagen, weil wir nicht wissen, auf welche Weise die Kollision sich genau abspielt. Wird der Satellit an einer Stelle mit wenig Materialstärke einfach durchschlagen und fliegt das Schrottteil nach dem Austritt mit lediglich verminderter kinet. Energie weiter? Oder schlägt das Schrottteil in einen massiven Teil des Satelliten, und setzt dort seine ganze kinetische Energie in Trennarbeit, Verdampfungsarbeit, Verformungsarbeit. Wärme und kinetische Energie von Trümmerstücken um?
Was wir angeben können, ist nur die Obergrenze, die die umgesetzten Energie höchstens haben kann. Das ist die, die bei einem vollkommen unelastischen Stoß umgesetzt würde.
Dann wäre dann der vollkommen unelastische Stoß. Ob der außerdem "zentral" abläuft, oder Rotationsenergie beteiligt ist, wissen wir übrigens auch nicht. Aber wie auch immer, wäre das beim zentralen vollkommen unelastischeb Stoß umgesetzte ΔE die Obergrenze, die Du berechnen kannst.
Alles klar, vielen Dank. Ich hab vorher mit der Formel für den vollkommenden Stoß gerechnet. Aber hab immer ein ΔE von 0 herausbekommen. Kann man dann die Vorzeichen der Geschwindigkeit wechseln? Diese Formel hab ich verwendet 0.5*((0.01*300)/(0.01+300))*(7633+7633)^(2)=1.165.215 Joule. Bin mir aber leider nicht sicher ob man das so machen kann.
Spannend.
Ich würde schauen, was die Definition der Energie ist, die Masse und Geschwindigkeit beinhaltet.
Erst einmal vielen Dank für die Antwort, ich denke es sollte der Fall der betrachtet werden wenn das Trümmerstück auf einen Massiventeil des Satelliten aufschlägt und die kinetische Energie umgewandelt wird.