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2D-Kollisionen

Teil des Abschnitts Mechanik der Physics-Journey von Coddy. Lektion 72 von 97.

Ein Zusammenstoß unter einem Winkel: Der Impuls bleibt entlang der x-Achse und separat entlang der y-Achse erhalten.

$\textstyle\sum p_x \text{ before} = \sum p_x \text{ after}, \quad \sum p_y \text{ before} = \sum p_y \text{ after}$

Draufsicht. Vorher: Puck A bewegt sich mit 5 Metern pro Sekunde entlang der x-Achse auf den ruhenden Puck B zu. Nachher: A bewegt sich mit 2,5 Metern pro Sekunde in einem Winkel von 60 Grad oberhalb der x-Achse und B mit 4,33 Metern pro Sekunde in einem Winkel von 30 Grad unterhalb davon

Nach dem Zusammenstoß bewegt sich A nach oben und rechts, B nach unten und rechts.

Vor dem Stoß gibt es keinen y-Impuls: Die y-Impulse danach sind gleich groß und entgegengesetzt. Spitze an Ende gelegt, ergeben die Impulse danach zusammen den Impuls davor.

Ein Impulsdreieck: Der Impuls von A vor dem Stoß ist die horizontale Seite; die Impulse von A und B danach, Spitze an Ende gelegt, verlaufen vom selben Startpunkt zum selben Endpunkt, mit einem rechten Winkel zwischen ihnen

Die beiden Impulse nach dem Stoß ergeben zusammen den Impuls davor.

Aufgabe

Ein Puck mit $0.2\ \mathrm{kg}$ gleitet mit $6\ \mathrm{m/s}$ entlang der x-Achse und stößt mit einem ruhenden Puck zusammen. Danach bewegt sich der $0.2\ \mathrm{kg}$ -Puck mit $3\ \mathrm{m/s}$ unter einem Winkel von $60^\circ$ oberhalb der x-Achse. Bestimme die x-Geschwindigkeit $\relax v_{2x}$ des $0.3\ \mathrm{kg}$ -Pucks.

Probier es selbst

Physics diagram: path, ball, vec; arrows v 1 = 6 m/s, v 1f = 3 m/s, v 2x = ?

$v_{2x}$ isolieren

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