Protokoll des Physikunterrichts vom 06

Protokoll des Physikunterrichts vom 06.03.2006
Physikgrundkurs 2 (MSS 11)
Saal: PS 2
Lehrer: Herr Heidinger
Abwesende: Anna Söfftge
Protokollantin: Kathrin Weber
Tafelanschrieb:
d) Definition:
p=m•v
heißt Impuls
e) Impulserhaltung:
• unelastischer Stoß
v1
m
m
m
V1/2
m
v1
p1 = m•v1
p3 = 2m •
p2 = 0
v1
2
2
= p1
p +p =p
3
{
2
{
1
vor
nach
dem Stoß
• elastischer Stoß
v1
«—
m
m
m
««—
v1
m
Feder
p1
+
p2
=
p 2'
+
p 2'
f) Satz:
Beim Zusammenstoß zweier Körper (Wechselwirkung) ist die Summe der Impulse vorher
gleich der Summe nachher
oder:
Die Änderung des Gesamtimpulses ist Null, wenn keine äußere Kraft einwirkt.
(Ergänzung: zu Newton (2) : Die Kraft ist die Änderung des Impulses.)
g) Beispiele
1
Analyse des linearen Billardstoßes:
p2’
p1
p1p’ 2’
b
w
p1 ’
( Die Summe des
Eingangsvektors wird in die
Summe der Ausgangsvektoren
zerlegt)
w
Beim (neutralen) Stoß zweier elastischer Kugeln gilt:
p1 = p1’ + p2’
„Vektorsumme“
2
entspricht
„Kräfteparallelogramm“
Reflexion
b
p1
b
p1’
Bande
3
Raketenantrieb
p1 = (m + mT) • v1
pRück = mT • v2
m
m = Restrakete
mT= Treibstoffmasse
mT
pRück
Antrieb durch Rückstoß der Treibstoffmasse mit der (großen) Geschwindigkeit v2.
h) Aufgaben
1
„Druckschlauchproblem“
P,V
d
A
Düse
{
geg.: A = ∏ • ( d/2) 2 ; d =22m; A = ∏ • (0,011m)2 =3,8•10-4 m2
P = 8bar=800 000 N/m2 (Pascal)
V =40m/s
∆V / ∆t = 895 l/min entspricht 14,92 kg/s = ∆m/∆t
ges.: F
Lösung: p = m • V
P = F/A => F = P • A = 304N → „Druckkraft”
F = ∆p/∆t = ∆m/∆t • v = 596 kg•m/s2 → „Rückstoßkraft”
N
(aus phyikal. Sicht ist dies wahrscheinlicher)
Erläuterungen:
-Druck an der Düse nimmt zu
-Wassermenge zu hoch(laut Feuerwehr Schifferstadt)
Modellierversuch
5. Energie und Energieerhaltung
5.1 Die Arbeit
a)Arbeit ist Kraft mal Weg
FZ
m
FG
-
s
Die (äußere) Zugkraft FZ zieht den Körper über den Weg s .
Reibungskoeffizient
FZ = µGR • FG
GR = Gleitreibung
verrichtete Arbeit
WR = FZ • s
WR = µGR • F • s
(„Reibungsarbeit“)
b)Definition
Die mechanische Arbeit ist das Produkt aus Weg s und Kraft F in Richtung des
Weges:
W=F•s
Kathrin Weber