Ein 1200 kg schweres Objekt, das sich mit 15 m/s bewegt, kollidiert mit einem 800 kg schweren Objekt, das sich mit -10 m/s bewegt, und bleibt daran haften. Wie groß ist ihre gemeinsame Geschwindigkeit?
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Aufgezeichnetes Video: Die Stimme und die Schrift im Bild sind auf Englisch. Untertitel: Deutsch. Für die Vertonung in dieser Sprache öffnen Sie bitte die interaktive Version.
Originalaufgabe (Englisch): Ein 1200 kg schweres Objekt, das sich mit 15 m/s bewegt, kollidiert mit einem 800 kg schweren Objekt, das sich mit -10 m/s bewegt, und bleibt daran haften. Wie groß ist ihre gemeinsame Geschwindigkeit?
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Schritte auf dem Bildschirm
- 1. Die AufgabeMusterlösungEin 1200 kg schweres Objekt, das sich mit 15 m/s bewegt, kollidiert mit einem 800 kg schweren Objekt, das sich mit -10 m/s bewegt, und bleibt daran haften. Wie groß ist ihre gemeinsame Geschwindigkeit?
- 2. Schritt für Schritt
- Gesamtimpuls vorher
- Vollkommen unelastisch: die Objekte bewegen sich gemeinsam
- Kinetische Energie vorher und nachher
- 3. Die Antwort
v = 5 m/s (perfectly inelastic; 150000 J of kinetic energy lost, 85.71%)
- 4. Probe
- Impuls vorher 10000 = nachher 10000 kg·m/s ✓
Transkript
Die Aufgabe. Hier ist die Aufgabe: Ein 1200 kg schweres Objekt, das sich mit 15 m/s bewegt, kollidiert mit einem 800 kg schweren Objekt, das sich mit minus 10 m/s bewegt, und bleibt daran haften. Wie groß ist ihre gemeinsame Geschwindigkeit? Eindimensionaler Stoß; positive Geschwindigkeiten zeigen in eine Richtung, negative in die andere.
Schritt für Schritt. Gesamtimpuls vorher. Vollkommen unelastisch: die Objekte bewegen sich gemeinsam. Kinetische Energie vorher und nachher.
Die Antwort. Die Antwort lautet also v gleich 5 m/s (vollkommen unelastisch; 150000 J der kinetischen Energie verloren, 85.71 Prozent). Der Impuls bleibt bei jedem Stoß erhalten, wenn keine äußere Kraft wirkt. Die kinetische Energie bleibt nur bei elastischen Stößen erhalten; bei einem vollkommen unelastischen Stoß bleiben die Objekte aneinander haften und die maximal mögliche kinetische Energie wird in Wärme, Schall und Verformung umgewandelt.
Probe. Impuls vorher 10000 gleich nachher 10000 kg mal m/s, das stimmt.
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