b) Elastischer Stoß Impulsänderung

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b) Elastischer Stoß
Impulsänderung
''Elastisch'': Stoßvorgang verzehrt keine Energie!
Stoß entlang
einer Geraden
1 Impulssatz
2 Energiesatz
Aus 1
3
4
Aus 2
Geschwindigkeit
des stoßenden
Körpers nach dem Stoß
v‘2 ?
Verschiedene
Fälle
v
p
E
v‘(2)=v(1)
v‘(1)=0
Vollst.p-Übertrag Vollst.E-Übertrag
p(1)->p(2)
E(1)->E(2)‘
v‘(2)<<v(1)
Max.p-Übertrag
Min.E-Übertrag
v‘(1)~-v(1)
2p(1)
V(2)‘~0
Wie Reflexion an starren Wand
v
p
E
v(1)‘~v(1)
v(2)‘~2v(1)!
Kleiner p-Übertrag
p(1)‘-p(1)~0
Kleiner E-Übertrag
c) Unelastischer Stoß
Inelastischer Stoß:
Mechanische Energie
Geht beim Stoßprozess
verloren
Wärme
Impulssatz:
Erhaltung der Schwerpunktsbewegung
Energie Q geht „verloren“
Q=
Q: Dissipationsenergie, Deformation,
Wärme, Chemische Energie
Beispiele:
Vollständige Umwandlung
Beispiel: Zusammenstoß zweier Autos
Vorher:
sei
aber
Was macht der Schwerpunkt?
Nachher:
Geschwindigkeitsänderung für:
Konkret bei:
Wird zurückgeschleudert
Verletzungen durch Beschleunigung!
Wichtig!
Elastischer Stoß in der Ebene
Unter welchem
Winkel findet
Die Streuung statt?
Spezialfall:
Energiesatz:
Nach dem Stoß
Fliegen die Kugeln
Unter 90° auseinander
Sind die Massen nicht gleich:
Ellipsengleichung
Labor-Schwerpunktsystem
Schwerpunkt bewegt sich mit
Übergang Schwerpunktsystem SPS zum
Laborsystem LS
Im SPS:
Impulssatz:
Energiesatz
Keine Übertragung von
Energie im SPS
''Impulsübertrag'':
cos=1-2sin
Maximaler Impulsübertrag
Zentraler Stoß:
Berühmtes Beispiel:
Rutherford, Geiger,
Marsden
Wie ist der Impulsübertrag im Laborsystem?
Unabhängig vom
Bezugssystem!
Energieübertrag:
wobei
-----------------------------------------------------------------------Spezialfall: m(2) ruht! V(2)=0
Maximaler Impulsübertrag:
wenn
Maximaler Energieübertrag:
mit
Wichtig z.B. bei der
Moderation von
Neutronen in
Reaktoren!
am größten
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