Lösung zu Impuls und Flüssigkeitsbild

Aufgabe 1

Siehe Bild [ToDo]

Aufgabe2

Der Impulsinhalt des ersten Wagens wird [math]\displaystyle{ p_1=m_1 v_1=60\cdot 10^3 kg \cdot 5 m/s=3\cdot 10^5 Ns }[/math], und da der zweite Wagen stillsteht wird [math]\displaystyle{ p_2=0 }[/math]. Beide Wagen zusammen speichern den Impuls [math]\displaystyle{ p_{ges}=p_1+p_2=3\cdot 10^5 Ns + 0 = 3\cdot 10^5 Ns }[/math] und haben die Gesamtmasse [math]\displaystyle{ m_{ges}=m_1+m_2=100 t }[/math]. Die gemeinsame Geschwindigkeit wird [math]\displaystyle{ v_g=\frac{p_{ges}}{m_{ges}}=\frac{3\cdot 10^5 Ns}{100\cdot 10^3 kg}=3 m/s }[/math]

Aufgasbe 3

In der ersten Stossphase gibt Wagen ein den Impuls [math]\displaystyle{ \Delta p\prime=I_{p,max}\Delta t' }[/math] an den zweiten Wagen ab. Aus dem Flüssigkeitsbild ergibt sich für [math]\displaystyle{ \Delta p\prime=\Delta v\cdot m_1=(v_1-v_g)m_1 }[/math]. Setzt man diese beiden Gleichungen einander gleich, ergibt sich für [math]\displaystyle{ \Delta t'=\frac{(v_1-v_g)m_1}{I_{p,max}}=\frac{2 m 6\cdot 10^4 kg s^2}{s12\cdot 10^5 kg m}=0.1 s }[/math]