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Aufgabe:

Zwei kleine Kugeln 1 und 2 der Massen m1 = m und m2 = 3∙m hängen an zwei gleich langen Fäden der Länge ℓ nebeneinander, wobei sie sich berühren. Die Kugelmittelpunkte haben zunächst gleiche Höhe. Der Betrag der Erdbeschleunigung ist g. Das Pendel mit der Kugel 1 wird ausgelenkt, auf die Höhe h1 gebracht, und anschließend aus der Ruhelage losgelassen.

1. Bestimmen Sie den Geschwindigkeitsbetrag v1, mit dem die Kugel 1 auf die Kugel 2 stößt!

2. Es wird angenommen, dass die Kugeln nach dem Stoß aneinander haften.
Berechnen Sie die Geschwindigkeit der beiden Kugeln unmittelbar nach dem Stoß in Abhängigkeit von v1!

3. Untersuchen Sie, wie viel Prozent der Anfangsenergie von Kugel 1 beim Stoß in nicht-mechanische Energieformen umgesetzt wird!

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zu 1) Die beim Anheben zugeführte potentielle Energie ist m*g*h1 und wird vollständig in kinetische Energie m*v1²/2 umgewandelt. Stelle das nach v1 um.

zu 2) Verwenden den Impulserhaltungssatz.

m1*v1+ m2*0=(m1+m2)*vgemeinsam

zu 3) Verwende die bei 2) berechnete Geschwingigkeit, um die kinetische Energie der vereinten Kugeln zu berechnen. Diese ist kleiner als die ursprüngliche kinetische Energie der ersten Kugel.

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