Hallo,
folgende Aufgabe wurde mir gestellt:
Person auf beweglichen Wagen. Die Person wirft mehrere Steine mit der Gesamtmasse von 500kg aus dem Wagen heraus, um diesen zu beschleunigen.
Herauszufinden ist, wie schnell er werden kann.
Ansich kein Problem, doch macht es einen Unterschied ob er die STeine nacheinander, also einzeln herauswirft, sagen wir in Oacken a 10kg oder ob er sie allesamt auf einmal heruaswirft ?
Da jeder herausgeworfene Stein sowohl Geschwindigkeit als auch Masse verändert stellt sich mir diese Frage.
Vielen Dank
Hallo =)
Also bei perfekten Bedingungen (Phyiker halt, Vakuum, punktförmige Steine…) ist es egal, ob du diese auf einmal rauswirfst oder nach einander, da der Impuls p=m*v.
Sagen wir mal, dass er alle Steine mit der selben Geschwindigkeit v rauswerden würde und die Pakete an Steinen immer die selbe (punktförmige) Masse m haben würden:
p = (summe)v_i*m_i= [da die Geschwindigkeit immer gleich ist] v* summe m_i = [da die Summe von m_i = m_gesamt] v*m_gesamt
Also unter idealen Bedingungen ist es egal, ob er nun die Steine einzelnd raus wirft oder nacheinander (auf dem Impuls bezogen), wenn du es unter anderen Bedinngungen (Luftwiderstand, etc.) bestimmen willst, kenne ich die Antwort nicht, da hier noch mehr Angaben nötig wären (Größe, Gewicht, Dichte der Steine… wahrscheinlich noch mehr Größen).
MfG, Christian
Hallo!
Den möchte ich sehen, der 500 kg auf einmal werfen kann.
Und WENN es jemand gibt, der das kann, dann bestimmt nicht mit dem gleichen Gesamtimpuls, den die Steine hätten, wenn er sie einzeln werfen würde.
Grüße
Andreas
Hallo =)
Den möchte ich sehen, der 500 kg auf einmal werfen kann.
Darum geht es ja gar nicht, man darf das doch trotzde theoretisch hinterfragen. Und nebenbei: könnte doch eine Maschine machen 
Es ist ja auch nicht die Frage, wie man besser vorwärts kommt - durch Steine rausschmeissen oder Benzin.
MfG, Christian
Hallo!
Darum geht es ja gar nicht, man darf das doch trotzde
theoretisch hinterfragen. Und nebenbei: könnte doch eine
Maschine machen
Ja, ja, du hast ja Recht. Aber es kommt auf den Gesamtimpuls an. Und auf den Fahrwiderstand.
Es ist ja auch nicht die Frage, wie man besser vorwärts kommt
- durch Steine rausschmeissen oder Benzin.
Mit Benzin kommst du nicht weit. Wer ständig Benzin hinten rausschmeißt, wird von der Polizei angehalten. Und wenn die die Feuerwehr holt, wird es teuer.
Grüße
Andreas
nicht ganz. wenn er selbst inklusive Wagen 500Kg wiegt und die steine mit 20km/h loswirft hat er im endeffekt selbst 20km/h bei vernachlässigung von reibung etc.
( 500 Kg * 20Km/h ) /500 Kg = 20 Km/h
wenn er die steine in 2 etappen wirft ist er langsamer:
( 250Kg * 20 km/h ) / 750 Kg = 6,66666667 Km/h
( 250Kg * 20 Km/h ) / 500 Kg = 10 KM/h
also insgesamt 16,66666667 Km/h
also ist er langsamer, weil er einen teil der Steine mitbeschleunigen muss. Wenn er es in noch kleineren Stücken wirft wird er noch langsamer.
Hallo!
Wie der Titel sagt, geht es hier um IMPULSERHALTUNG.
also ist er langsamer, weil er einen teil der Steine
mitbeschleunigen muss.
Sehr witzig. Wenn der den Steinen weniger Impuls gibt, ist es natürlich klar, dass er langsamer ist.
Gibt er den Steinen dagegen bei beiden Varianten den gleichen Gesamtimpuls, ist er auch bei beiden Varianten gleich schnell.
Grüße
Andreas
Sehr witzig. Wenn der den Steinen weniger Impuls gibt, ist es
natürlich klar, dass er langsamer ist.
Gibt er den Steinen dagegen bei beiden Varianten den gleichen
Gesamtimpuls, ist er auch bei beiden Varianten gleich schnell.
wie du inmeiner rechnung sehen kannst bin ich davon ausgegangen, dass er in beiden varianten den steinen denselben impuls gibt. der unterschied kommt daher, dass die hälfte der steine beim 1. wurf mitbeschleunigt werden. der „fehlende“ impuls kommt daher, dass die steine beim 2. wurf für den mitbewegten fahrer wieder 50km/h geschwindigkeit haben. für den außenstehenden beobachter aber langsamer sind, weil die steine sich mit dem beobachter mitbewegt haben. Aber da ich davon ausgehe, dass jemand der auf einem wagen sitzt die steine immer gleich schnell werfen kann kommt dieser verlust zustande.
also an den fragesteller:
wirft er die steine immer mit derselben geschwindigkeit los aus seiner sicht oder aus sicht des beobachters der nebendran steht.
in fall 2 müßte er die steine immer schneller werfen. denn wenn er irgendwann 100km&h fährt muss er sie mit 150km/h loswerfen, das hab cih ihm nicht zugetraut.
Hallo Simon!
wie du inmeiner rechnung sehen kannst bin ich davon
ausgegangen, dass er in beiden varianten den steinen denselben
impuls gibt.
Nein. Du hast nicht bedacht, dass er bei Beschleunigung des Steins GLEICHZEITIG sich selber beschleunigt. Wenn er den dicken Stein mit 50 km/h relativ zum Boden rausschmeißt, beschleunigt er dabei selber auf 50 km/h relativ zum Boden, so dass er den Stein mit 100 km/h relativ zum Wagen schmeißen muss. Er ist also fähig, dicke Steine mit 100 km/h relativ zum Wagen zu schmeißen, also kleine erst recht. Den ersten kleinen Stein schmeißt er mit fast 100 km/h relativ zum Wagen und damit auch zum Boden, weil er sich ja aufgrund der kleinen Größe des Steins selbst noch fast nicht bewegt. Den letzten kleinen Stein schmeißt er mit 50 km/h relativ zum Boden, genauso, wie es bei dem dicken gewesen wäre. Die kleinen Steine schmeißt er also im Durchschnitt relativ zum Boden schneller raus, als den dicken, obwohl er relativ zum Wagen immer mit gleicher Geschwindigkeit schmeißt. Wenn du jetzt noch die mitbeschleunigten Steine einrechnest, dann passt es.
Aber da ich davon ausgehe, dass jemand der auf einem wagen sitzt die
steine immer gleich schnell werfen kann.
Wenn er das kann…
kommt dieser verlust zustande.
Nein. Genau dann kommt er eben nicht zustande.
in fall 2 müßte er die steine immer schneller werfen.
Nein.
Grüße
Andreas