7. Systeme von Massenpunkten; Stöße
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- Kathrin Schräder
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1 Mechank Sytee von Maenpunkten; Stöße 7. Sytee von Maenpunkten; Stöße 7.. De Schwepunkt W defneen den Schwepunkt ene Syte: t: M M... Geatae () Veanchaulchung: ( + ) 3 au () folgt: M M d dt p p () De Geatpul de Syte t da Podukt au Geatae und Schwepunktgechwndgket. nochalge Dffeentaton von () egbt: M p F F (3) De Schwepunkt bewegt ch o, al wenn dot de Sue alle Enzelkäfte an de Geatae angefen wüde. Alo: Kene äußee Kaft, d.h. F F 0 glechfög, ode (Sondefall) uht. Schwepunkt bewegt ch Mt andeen Woten: Geatpul abgechloenen Syte cont. 4
2 F Mechank Sytee von Maenpunkten; Stöße ode: äußee Käfte, dann egänzen ch dee n he Wkung o, al ob F F a Schwepunkt angefen wüde. Bepel: Gewofene Hantel: Letztee glt auch dann, wenn nnee Käfte aufteten: Bepel: Explodeende Ganate: De nneen Käfte zwchen den Buchtücken egänzen ch jewel zu Null (Acto Reacto), de Schwepunkt folgt ene egenen Täghet owe de Edbechleungung und bewegt ch wete auf de Wufpaabel. 7.. Stöße: Gundlagen Stöße gegenetge Ablenkung von ch bewegenden Telchen he: Expeente et t haten Kugeln Bedeutung de Stöße jedoch beonde wchtg fü de Atophyk, wo de Ablenkung entpechend de Kaftfeld bzw. de Wechelwkung-Potental allählch efolgt. Bepel: Coulobablenkung ene e - an ene Atoken 4
3 Mechank Sytee von Maenpunkten; Stöße dann: Betachtung de ayptotchen Gößen p de Wechelwkung, E kn wet vo bzw. wet nach I abgechloenen Syte glt be Stoß von Patnen: p + p p + p Ipulatz (4) v + v v + v + Q Enegeatz (5) (vo) (nach) Q t de gegebenenfall andewetg vebauchte E kn (z.b. Vefoungenege) Q 0 Q > 0 elatche Stoß, E kn blebt ehalten, nelatche Stoß, E kn, ge wd duch Stoß eduzet Elatche Stöße Laboyte Laboyte da Bezugyte, n de w un befnden (alo egentlch da nahelegende) W betachten zunächt zentale Stöße ( D-Poble) Zu Bechebung dent de Ipulehaltung (Gl. (4)) und de Enegeehaltung (Gl. (5) t Q 0) W betachten den Sondefall, da de getoßene Köpe vo de Stoß uht: v v v v v v Uodnung von (4 ) und (5 ): + (4 ) + (5 ) v v (v v ) + (v v ) (v v )(v v ) (4 ) (5 ) (5 ) : (4 ) v + v v bzw. v v v (6 ) (6 ) d.h., wenn an alle enbezeht, wa dazu gehöt. 43
4 Mechank Sytee von Maenpunkten; Stöße (6) n (4 ): v v (v v + + ) v v + (7) (6 ) n (4 ): v (v v) + v v v + (8) Sondefälle: () v 0 ; v v (), alo toßende Köpe doppelt o chwe 4 v v ; v v 3 3 toßende Köpe läuft getoßene (langae) hntehe (3), alo toßende Köpe halb o chwe v v ; v v 3 3 toßende Köpe läuft ückwät (3 ) <<, alo Stoß gegen de Wand v v ; v 0 Totzde blebt de Geatpul unveändet v, d.h., bewegt ch chon n v -Rchtung, abe eben eh langa. Dennoch egbt ch wegen de goßen de chtge Ipul. Enegeübetag auf : It fü axal, d.h. volltändg, fü alle andeen Fälle genge. Genaue t (8): (Tenologe: E kn,... knetche Enege von nach de Stoß) E kn, v v ( ( 4 ( + ) + ) ) v E kn, E kn, 4 ( + ) (9) 44
5 Mechank Sytee von Maenpunkten; Stöße Vehältn de Maen entchedend ( n und n lefen gleche Egebn) Übetagung belebg klen: bzw. 89 % bzw % 00 Wchtg fü Telchenphyk (Abbeung), z.b. Neutonenodeeung 7.4. Stöße Schwepunktyte Schwepunktyte Syte, n de de Schwepunkt uht. Güntg, wenn de getoßene Mae vo de Stoß ncht uht.. Gl. () wa: M v p p () Wenn de Schwepunkt alo uht ( v 0 Bepel: elatche Stoß zwee Telchen ) u p 0 en. vohe: + p 0 p nachhe: + p 0 Alo: Poble Schwepunktyte enfach zu behandeln p p p p p Man u natülch alle Bewegungen wede n Laboyte zuücktanfoeen. Da ch abe n abgechloenen Syteen de Schwepunkt geadlng glechfög bewegt, t da enfach Inelatche Stöße En Tel de E kn wd aufgezeht (Wäe, Vefoung,...) kene E kn - Ehaltung eh Dennoch wd de Abbeung begenzt, da de Ipul ehalten bleben u. 45
6 " " " Wa t da Maxu de Uwandlung von E kn n Q? Mechank Sytee von Maenpunkten; Stöße Schwepunktyte: I Schwepunktyte t de Sue alle Ipule 0 (.o.). De kann auch efüllt weden, nde alle Telchen Schwepunktyte zu Ruhe koen. vohe: + p 0 p nachhe: + p 0 p De Geatpul t nach we vo de de Schwepunkte, alo M v p lt. Gl. () De axal öglche Abbeung, ohne den Ipulatz zu veletzen, t da völlge Zu-Ruhe-Koen Schwepunktyte. Mt andeen Woten: Alle betelgten Telchen bleben anenande kleben und bewegen ch t ene geenaen Gechwndgket, de de Schwepunkte Nchtzentale Stöße... bngen phykalch ncht gundätzlch Neue, an u da Poble ledglch ehdenonal (e t D) löen. Bepel Stoß n x-rchtung: α t geoetch detenet: n α d + (,... Kugeladen) β tellt ch o en, da p ge,y wetehn glech Null t, d.h. p,y p, y 0 Anonten uß de Geatpule ehalten bleben ( p p + p ) owe gegebenenfall (elatch - nelatch) de knetche Enege. 46
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