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/
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Energieerhaltungssatz
In einem abgeschlossenen System,
das keine Energie mit der Außenwelt austauscht,
bleibt die Gesamtenergie erhalten.
Anwendung: Energieerhaltung, Leistung
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Pumpspeicherwerk
Koepchenwerk in Herdecke: Leistung 150 MW für ca. 4 Stunden
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Wirkungsgrad η =
Pabgegeben
Paufgenommen
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= 75% (Angabe vom Koepchenwerk)
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Tagesgang eines anderen Pumpkraftwerkes
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4.4 Stoßgesetze
gerader, zentraler Stoß
schiefer Stoß
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4.4.1 Unelastischer Stoß
http://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9F_(Physik)
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4.4.2 Elastischer Stoß
http://de.wikipedia.org/wiki/Sto%C3%9F_(Physik)
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Endgeschwindigkeiten beim elastischen Stoß:
c1 =
v1 (m1 − m2 ) + 2m2 v2
m1 + m2
c2 =
v2 (m2 − m1 ) + 2m1v1
m1 + m2
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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
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