kollision von zwei körpern in 2d

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Doppelmuffe Auf diesen Beitrag antworten »
kollision von zwei körpern in 2d
hi,

ich hab hier eine aufgabe und absolut keine ahnung, wie ich da rangehen soll:

ein körper stößt mit einem anderen zusammen. gesucht sind die geschwindigkeitsvektoren und die drehgeschwindigkeiten beider körper nach dem aufprall. ansonsten ist alles gegeben. es tritt keine verformung auf.

das problem ist, dass ich da nicht über die kräfte gehen kann, da der stoß ja keine dauer hat. und dass ich irgendwie die drehung berücksichtigen muss.

dass impuls und drehimpuls vorher und nachher gleich sind, reicht irgendwie nicht Big Laugh
AD Auf diesen Beitrag antworten »

Was sind das für Körper - einfach Kugeln, ähhm ich meine Kreise (da 2d) ? Den Energieerhaltungssatz hast du auch schon berücksichtigt? Und was die Kräfte betrifft: Mit Stoßzeit gerechnet, sollte man das Problem umgehen können.

Überhaupt: Im Physikerboard kann dir vielleicht besser geholfen werden.
Doppelmuffe Auf diesen Beitrag antworten »

naja, das probjem ist, dass ich mit den ganzen erhaltungssätzen keine aussage über die richtung der geschwindigkeiten habe.
die form ist unregelmäßig und (imho) unwichtig. schwerpunkt und zusammenstoßpunkt sind bekannt; ich hab da mal ne kleine skizze gemacht.

Zitat:
Überhaupt: Im Physikerboard kann dir vielleicht besser geholfen werden.
vielleicht.
etzwane Auf diesen Beitrag antworten »

Mein erster Gedanke, nachdem ich deine Zeichnung gesehen habe: Vergiss es.

Du musst von den Körpern die Massen und Trägheitsmomente kennen (einfach).

Die Geschwindigkeit der flachen Körper kannst du schon mal aufteilen in eine translatorische Geschwindigkeit des Schwerpunktes und in eine Rotationsgeschwindigkeit um den Schwerpunkt.

In deinem Fall ist die Form und Lage der Körper gegeben, am Berührungspunkt erfolgt die Übertragung von Impuls und Energie zwischen den Körpern. Vielleich kann man aus den Bewegungsrichtungen beim Zusammenstoß die Abstände zu den Schwerpunkten bestimmen, um errechnen zu können, welcher Teil des Gesamtimpulses auf die Tranlation und welcher auf die Rotation wirkt.

Fang mal einfach an: Stoß in Gedanken einen der Körper, der gerade ruht, mit einem bestimmten Impuls an und versuche zu ermitteln, wie er sich nach dem Stoß wohl bewegen wird. Normalerweise wird er sich fortbewegen und sich um seinen Schwerpunkt drehen.
Doppelmuffe Auf diesen Beitrag antworten »

hi,

Zitat:
Original von etzwane
Mein erster Gedanke, nachdem ich deine Zeichnung gesehen habe: Vergiss es.
nö. :P

Zitat:
Du musst von den Körpern die Massen und Trägheitsmomente kennen (einfach).
fertig.

Zitat:
Die Geschwindigkeit der flachen Körper kannst du schon mal aufteilen in eine translatorische Geschwindigkeit des Schwerpunktes und in eine Rotationsgeschwindigkeit um den Schwerpunkt.
die hab ich sowiso getrennt vorliegen. also auch fertig

Zitat:
In deinem Fall ist die Form und Lage der Körper gegeben, am Berührungspunkt erfolgt die Übertragung von Impuls und Energie zwischen den Körpern. Vielleich kann man aus den Bewegungsrichtungen beim Zusammenstoß die Abstände zu den Schwerpunkten bestimmen, um errechnen zu können, welcher Teil des Gesamtimpulses auf die Tranlation und welcher auf die Rotation wirkt.
ja, so dachte ich mir das. allerdings hab ich hier probleme mit der drehimpulserhaltung: irgendwie widerstrebt sie meiner inneren vorstellung.
(beispiel: körper A stößt körper B an. der stoß geht genau durch den schwerpunkt von B, aber an dem von A vorbei. jetzt müsste sich eigentlich A anfangen zu drehen, und B nicht. dann würde aber der erhaltungssatz verletzt. hm. )

Zitat:
Fang mal einfach an: Stoß in Gedanken einen der Körper, der gerade ruht, mit einem bestimmten Impuls an und versuche zu ermitteln, wie er sich nach dem Stoß wohl bewegen wird. Normalerweise wird er sich fortbewegen und sich um seinen Schwerpunkt drehen.
ich habe meine ansprüche noch weiter zurückgeschraubt: erstmal geht es um die in den skizzen aufgeführten fälle:

(1)frontalzusammenstoß mit fester ebene.
das müsste doch so wie in der skizze ist, funktionieren? d.h. der zum schwerpunkt hin zeigende teil ist der translations-impuls, der andere der drehimpuls.

(2)nicht-frontal - zusammenstoß mit fester ebene
da fängts schon an. sind jetzt die roten oder die grünen (punktierten) pfeile richtig? von der vorstellung her ist beides irgendwie falsch.
Doppelmuffe Auf diesen Beitrag antworten »

und das zweite bild... Rock
 
 
AD Auf diesen Beitrag antworten »

Klingt so ein wenig nach Simulationen, die ich unter dem Begriff "Molekulare Dynamik" kenne. Falls viele Teilchen (also Tausende oder gar Zehntausende) zu bewegen sind, hoffe ich stark, dass du einen wirklich schnellen Rechner hast, den kannst du bei dieser Art Simulationen wirklich brauchen! Augenzwinkern

Soweit, wie deine Vorüberlegungen gediehen sind, kann ich dir wohl nicht helfen - als Mathematiker, der wenig mit solchen Dingen zu tun hat, müsste ich mich erst mal in diese Stoßprozesse starrer Körper vertiefen. Im Physikerforum hast du wohl auch nicht viele Hilfe gefunden?
Doppelmuffe Auf diesen Beitrag antworten »

nene, "teilchenzahl" wird zwischen und liegen. das passt schon. Augenzwinkern

Zitat:
Im Physikerforum hast du wohl auch nicht viele Hilfe gefunden?
ich mache mich gerade auf den weg... smile
etzwane Auf diesen Beitrag antworten »

Ich vermute/rate jetzt einmal:

bei 1) wird sich der Körper in Richtung violette Linie bewegen, und drehen wird er sich entgegen dem Uhrzeigersinn

zu 2) mag ich noch gar nichts sagen, da denke ich erstmal, dass sich der Körper senkrecht (?, nein, oder doch?) zu Oberfläche der stoßenden Ebene bewegen wird, oder ist das nur bei Berücksichtigung der Reibung zwischen Körper und Auflage so?

Das war es von mir.

Lass mich erstmal nachdenken, wie der elastische Stoß zwischen einer Kugel und einer Kugel mit unendlich großem Radius (und unendlich großer Masse) abläuft. Da braucht man schon mal die Drehung nicht zu berücksichtigen.
Doppelmuffe Auf diesen Beitrag antworten »

ok, die physiker haben mir geholfen.
und @etzwanne:
das, was du zu 1) gesagt hast stimmt, obwohl ich nicht so ganz verstehe, wieseo.
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