Frage bezüglich Energie bei Reibungsvorgängen

[Gelöschtes Mitglied 160054]

Hallo, die Frage hat sich bei folgender Aufgabe ergeben:

http://www.sbmb.uni-hannover.de/uploads/tx_rrznvisbm/tm3_replsg_ws0910.pdf

aufgabe 14.
Nach dem Stoß hat der Klotz die gleiche Geschwindigkeit wie die Kugel, ist klar, das ist nicht das Problem.
Hab mir bei a) zunächst gedacht, dass auf beide die gleiche (Reib)kraft wirkt, nur mit anderem vorzeichen.
Daher

0,5 mv² - 0,5 m v0² = F*s(da wegunabhängige kraft)
und
0,5 m v² = -F*s
Richtung von F so gewählt, dass die 2. kinbetische Energie zunimmt.

Jetzt die Frage: Wieso darf man hier nicht nach s auflösen und in die andere Gleichung einsetzen?
Klar geht Energie in Form von Wärme "verloren", aber F ist doch die Kraft die an den beiden Körpern angreift und verübt daher nach Integral F * ds eben diese Arbeit(en)?

AH, liegt es daran, dass ich eigentlich schreiben müsste:
0,5 mv² - 0,5 m v0² = F*s + Q1
sowie
0,5 m v² = -F*s + Q2

Allerdings wird bei anderen simpleren Aufgaben bei denen z.B: ein Klotz auf ner festen reibenden Unterlage auf Null abbremst
auch mit
0,5 v² = Fr * s
der Bremsweg ausgerechnet oO
BIn daher ein wenig verwirrt.

Vielen Dank für eure Antworten Smile

 

[mfb]

Sei vorsichtig mit der Länge s, da die Unterlage sich während des Abbremsens schon in Bewegung setzen wird (und damit insbesondere auch die Position seines Rands verschiebt) und der Klotz auch nicht zur Ruhe kommen wird (er bewegt sich dann mit der Unterlage).

Einfacher ist diese Aufgabe in einem anderen Koordinatensystem...

 

[Phayt]

Öhm ich hab mal kurz draufgeschaut und mir folgendes gedacht:

-Kugel gibt kin. Engergie durch vollelastischen Stoß unverändert weiter.
E_kin=1/2m(v_0)^2
-Den Kasten nimmt man von der Position her als Punkt an.

Die kinetische Energie des Würfels wird in Reibungsenergie umgewandelt, die wiederum das Brett beschleunigt.

Also müsste ja

1/2m(v_0)^2=1/2(v*)^2(m+M)

sein.

 

[Gelöschtes Mitglied 160054]

stimmt aber nicht ^^

 

[Phayt]

stimmt aber nicht ^^

Weisst du was daran nicht stimmt, oder stimmt es einfach mit der Musterlösung nich überein?

 

[Gelöschtes Mitglied 160054]

ich weiß nicht wirklich, wieso es stimmt, wobei naja soweit ich weiß sind die wege schlicht unterschiedlich da von links ausgesehen die klötze verschiedene wege zurücklegen
ja das ist sogar ziemlich sicher der grund da gilt:

m v * dv =F * v dt
v ist hier die geschwindigkeit die ist bei beiden erst am ende verschieden, der zurückgelegte weg ist verschieden

 

[mfb]

Man kann das schön mit einer Energiebilanz lösen. Der Klotz wird relativ zum Untergrund als kritische Strecke gerade l zurücklegen und dabei die Energie l*µ*m*g verheizen.
Anfang besitzt das System die Energie m*v^2/2, am Ende besitzt es zusätzlich zur Reibungsenergie die Energie (m+M)*(v*m/(m+M))^2/2 = m*v^2/2 * m/(m+M). Wenn die Differenz der oben genannten Energie entspricht, dann reicht es gerade zum Stillstand, ist sie größer, fällt der Klotz eben runter.