Hallo Zusammen!!
Ich bin in der 10. Klasse eines Gymnasiums und muss demnächst ein Referat halten. Unser momentanes Thema ist Impulse.
Die Lehrerin hat mir für ein Referat zwei unterschiedlich große Flummis gegeben. Sie hat mir außerdem noch die Zusatzinformation gegeben dass man sie möglichst so fallen lassen sollte dass sie gleichzeitig aufkommen.
Gesagt getan:
Ich habe es zuhause ausprobiert und habe folgende Beobachtung gemacht:
Zuerst lasse ich den größeren fallen, kurz darauf den kleineren.
Der größere kommt kurz vorher auf dem Boden auf, kurz nach dem Aufprall, schon wieder auf dem Weg nach oben prallt er direkt mit dem kleinerem Flummi zusammen.
Daraufhin bleibt der große in Bodennähe und der kleine fliegt wie wild im Zimmer herum.
Physisch schließe ich daraus:
Die Kraft, die den großen Flummi nach dem Aufprall nach oben treibt, wird bei dem Aufeinandertreffen der beiden Flummis auf den kleinen übertragen.
Da die Kraft, die der große Flummi hat natürlich aufgrund seiner Masse wesentlich größer ist als die des kleineren, bekommt der kleine Flummi eine derart starke Beschleunigung.
Nun meine Fragen:
- Sind meine Beobachtungen richtig?
- Wenn ja: Gibt es noch Ergänzungen?
- Wenn nein: Was ist falsch?
- Was hat das ganze mit Impulsen zu tun?
Freue mich schon auf eure Antworten!!
Liebe Grüße
Christian
Hallo Christian,
ich beschränke mich hier mal auf folgnde Aussagen von Dir
Die Kraft, die den großen Flummi nach dem Aufprall nach oben
treibt, wird bei dem Aufeinandertreffen der beiden Flummis auf
den kleinen übertragen.
nur bedingt -Stoßgesetz (elast.) unterschiedlicher Massen
Da die Kraft, die der große Flummi hat natürlich aufgrund
seiner Masse wesentlich größer ist als die des kleineren,
bekommt der kleine Flummi eine derart starke Beschleunigung.
Nein, wenn der kleine Flummi auf den Boden fallen würde hätte
er eine viel größere Masse dagegen mit welcher er zusammenstößt.
Es ist hier die Relativgeschwindigkeit beider Flummis zueinander
welche (hauptsächlich) für den Effekt verantwortlich ist und diese
ist fast doppelt so groß als die jedes einzelnen Flummis im bezogenen
System.
Gruß VIKTOR
Da die Kraft, die der große Flummi hat natürlich aufgrund
seiner Masse wesentlich größer ist als die des kleineren,
bekommt der kleine Flummi eine derart starke Beschleunigung.
Nein, wenn der kleine Flummi auf den Boden fallen würde hätte
er eine viel größere Masse dagegen mit welcher er
zusammenstößt.
Es ist hier die Relativgeschwindigkeit beider Flummis
zueinander
welche (hauptsächlich) für den Effekt verantwortlich ist und
diese
ist fast doppelt so groß als die jedes einzelnen Flummis im
bezogenen
System.
streitet euch nicht, kinder, ihr habt doch beide recht:
p = m x v
somit ist masse und geschwindigkeit verantwortlich.
Da die Kraft, die der große Flummi hat natürlich aufgrund
seiner Masse wesentlich größer ist als die des kleineren,
bekommt der kleine Flummi eine derart starke Beschleunigung.
die beschleunigung, die du ansprichst, ist vom material und der elastizitaet abhaengig. wenn du das experiment mit metallkugeln widerholst, wirst du ganz anderes beobachten, obwohl masse und geschwindigkeit genauso gross sein koennen.
der einfachheit halber solltest du hier die geschwindigkeiten betrachten, die beide flummis zum zeitpunkt des zusammenstosses haben. nicht die beschleunigung davor oder danach oder gar waehrenddessen, denn die ist nicht nur masse und geschwindigkeitsabhaengig, sondern material- und luftwiderstandsabhaengig und von der gravitation natuerlich.
darueberhinaus sind beim zusammenstoss beide kraefte gleich. 3. newtonsche axiom - actio = reactio. die kraft wird eigentlich im einfachen fall nicht betrachtet, weil, um diese bestimmen zu koennen, wie schon gesagt, die verformung, also der bremsweg bekannt sein muss. die beschleunigung vor und nach dem stoss hat mit dem stoss an sich nichts mehr zu tun. F=mg gilt dann fuer beide.
was aber nicht gleich ist, ist der impuls p = m x v. du betrachtest nur den impuls der beiden flummis und kannst so die geschwindigkeiten beider unmittelbar nach dem stoss bestimmen. anschliessend beschleunigt der untere ball richtung erde und der obere wird abgebremst, von g.
darueberhinaus sind beim zusammenstoss beide kraefte gleich.
3. newtonsche axiom - actio = reactio. die kraft wird
eigentlich im einfachen fall nicht betrachtet, weil, um diese
bestimmen zu koennen, wie schon gesagt, die verformung, also
der bremsweg bekannt sein muss. die beschleunigung vor und
nach dem stoss hat mit dem stoss an sich nichts mehr zu tun.
F=mg gilt dann fuer beide.
was aber nicht gleich ist, ist der impuls p = m x v. du
betrachtest nur den impuls der beiden flummis und kannst so
die geschwindigkeiten beider unmittelbar nach dem stoss
bestimmen. anschliessend beschleunigt der untere ball richtung
erde und der obere wird abgebremst, von g.
hier noch ein link…
http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph11/grundwi…
beide baelle haben unterschiedliche impulse, weil unterschiedliche kraefte, wie du richtig gesagt hattest. beide addiert vor dem zusammenprall und beide addiert danach.
als 2. gleichung nimmt man dann den energieerhaltungssatz.
vielleicht noch als hinweis: stossen 2 autos zusammen, kannst du z.b. den energieerhaltungssatz nicht nehmen, weil sich die autos plastisch verformen. da geht dann nur der impulssatz.
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MOD: In den letzten beiden Sätzen waren „Energieerhaltungssatz“ und „Impulssatz“ (ich nehme an, unabsichtlich) vertauscht. Jetzt stimmts.