Mit welcher Geschwindigkeit bewegen sich die drei gekoppelten Wagons danach?

Aufrufe: 301     Aktiv: 24.01.2021 um 17:54
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Aufgabe:

Beim Rangieren mit Eisenbahnwagons (alle mit Masse m = 10'000 kg) fährt ein einzelner Wagon mit Geschwindigkeit 2 m/s (in positiver x-Richtung) auf zwei gekoppelte Wagons mit Geschwindigkeit 1 m/s (in positiver x-Richtung) auf und koppelt zusammen.

a) Mit welcher Geschwindigkeit bewegen sich die drei gekoppelten Wagons danach?

b) Wie gross ist der Anteil der kinetischen Energie, die beim Stoss vernichtet wurde? 


Problem/Ansatz:

a) habe ich herausgefunden:

2m/s + 2 x 1m/s /3 = 1.33m/s

b) verstehe ich leider irgenwie nicht:

Ist dieser Ansatz falsch:

1/2 x 30'000kg (da 3 Wagons) x 2m/s? = 30kJ?

Aber weiter komme ich irgendwie nicht, in der Lösung steht -11.3%?

Wie kommt man plötzlich auf % haha?

Da verstehe ich nichts mehr und wäre froh um Hilfe:)

 

Vielen lieben Dank!

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Für physikalische Fragen ist eigentlich das Forum physik-fragen.de gedacht, ich gebe dir aber trotzdem eine Antwort:

Berechne einfach die gesamte kinetische Energie vor bzw. nach dem Zusammenstoß und bilde dann das Verhältnis der beiden Energien.

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Diese Aufgabe verlangt den Impulserhaltungssatz. es ist ein unelastischer Stoß, bei dem der Energieerhaltungssatz nicht gilt! Es gilt \(mv_{vorher} = 3m v_{nachher} \). Beim 2.Teil der Aufgabe geht es gerade um die Berechnung der mechanischen Energie, die beim Zusammenstoß in Wärme verwandelt wird. Dazu berechnet man die kinetischen Energien \(E_{vorher} - E_{nachher} \).

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