Aufgabe zum Impuls

CrazyPhysiker · Gast

Meine Frage:
Hallo Leute
Es geht um eine Aufgabe aus einer Kursarbeit von mir. Sie lautet wie folgt.

Ein offener Güterwagen rollt reibungsfrei mit geringer Geschwindigkeit bei windstillem Wetter auf einer Schiene. Plötzlich fängt es zu regnen an und das Wasser sammelt sich im Wagen. Welchen Einfluss hat dies auf die Bewegungsgrößen Geschwidigkeit und Impuls des Güterwagens? Begründe deine Antwort ausführlich. Okay, nun meine Antwort: (unverändert aus meiner Arbeit)

Da die Reibung in der Aufgabe ausgeblendet wird, bleibt der IMpuls die ganze Zeit über gleich. (Erstes dickes f von Lehrer hinter diesem Satz (f steht für falsch.)) Durch die Gewichtszunahme mit dem Wasser wird allerdings die Transportleistung erhöht. Der gleichbleibende Impuls muss nun mehr Masse antreiben als vorher. (Nächstes f) Da der Impuls propotional zur Masse und zur Geschwindigkeit ist, muss die Geschwindigkeit bei einer Massenzunahme absinken, damit die Propotionalität gewährleistet wird.
Zudem könnte die Geschwindigkeit weiter verringert werden, falls Wasser aus dem Zug austrittm weil dann der Impuls nach und nach über das Wasser an die Umgebung abgegeben wird. (Und wieder ein f)

Bilanz dieser Aufgabe : 0 von 8 möglichen Punkten erreicht.
Eigentlich kann ich mit einer 2 in der Arbeit mit dem Ergebniss zufrieden sein, aber bei der Aufgabe da versteh ich die Welt nicht mehr.

Laut dem was wir besprochen haben passiert nämlich folgendes :

Der Impuls erhöht sich und die Geschwindigkeit bleibt konstant.
Für mich nicht nachvollziehbar.

Meine Ideen:
Kann mir bitte jemand helfen das alles zu verstehen, ich verstehe nämlich die vermeindlich richtige Lösung nicht?

jmd2 · Gast

CrazyPhysiker · Gast

Welche Faktoren spielen denn in der Aufgabe für die Impulserhaltung noch eine Rolle? Hast du meinen ganzen Text gelesen?

jmd2 · Gast

CrazyPhysiker · Gast

Oh ich habe was überlesen bei dir. Srry.

Aber naja nach der Lösung meines Lehrers wird der Impuls größer. Da kann ich mir beim besten Willen aber keinen Reim drauf machen.
Naja dass meine Antwort jetzt keine Offenbarung ist, ist mir klar, ich habe diese Aufgabe auch in recht kurzer Zeit beantwortet gehabt.

jmd2 · Gast

jh8979 · Moderator Anmeldungsdatum: 10.07.2012 Beiträge: 8585

Du solltest mit Deinem Lehrer reden.

Wenn der Regen senkrecht vom Himmel fällt (und so klingt die Aufgabe), dann bleibt der Impuls in der Ebene konstant, genauso wie Du es gesagt hast. Wegen p=m*v wird dadurch die Geschwindigkeit geringer (auch das hast Du richtig gesagt). Wenn das Wasser wieder austritt, dann könnte in der Tat der Impuls verringert werden, wenn es nicht senkrecht, sondern gegen die Bewegungsrichtung ausgrifft.

Das was Du mit der Transportleistung geschrieben hast und dem Antreiben hat ist Quatsch bzw unglücklich formuliert. Leistung hat mit all dem nichts zu tun und der Impuls treibt nichts an. Aber wenn der Rest genauso die Frage war und Deine Antwort genauso war, dann sind 0 von 8 Punkten meiner Meinung nach nicht gerechtfertigt. Du hast verstanden, worum es geht und bis auf das mit der Transportleistung/Antreiben richtig beschrieben. D.h. ich wuerd schon ein paar Punkte abziehen für die falsche Formulierung, aber keinen Punkt zu geben ist zu hart.

buell23 · Anmeldungsdatum: 13.11.2006 Beiträge: 238

erkü · Anmeldungsdatum: 23.03.2008 Beiträge: 1414

Hi !

Deinem "Lehrer" ( Schläfer

) kannst Du mit dem 'ollen Isaac' Kontra bieten.

Zur Impulsänderung ist die Einwirkung einer äußeren Kraft erforderlich. Mathematisch formuliert:

In x-Richtung (Horizontale) ist keine Kraft vorhanden. Daraus folgt:

Namenloser324 · Gast

dp/dt = dm/dt * v + m*dv/dt = 0 (für die x-Richtung)

->
dv/dt = - dm/dt *v/m

Da v,m, dm/dt > 0 (es regnet rein) ist also dv/dt negativ.
Der Zug wird langsamer.

Systemdynamiker · Anmeldungsdatum: 22.10.2008 Beiträge: 594 Wohnort: Flurlingen

Diese Aufgabe lässt sich elegant lösen, indem man die Impulsbilanz und die Massenbilanz bezüglich des Güterwagens aufstellt. Ein ähnliche Aufgabe behandle ich jedes Jahr in "Physik und Systemwissenschaft in Aviatik"

http://www.systemphysik.ch/index.php/G%C3%BCterwagen_beladen

Zudem erkläre ich in einem Video, wie man solche Probleme grundsätzlich löst:

http://www.youtube.com/watch?v=4LMXL-TwaeQ

Sollte Dein Lehrer darauf beharren, dass der Impuls zunimmt, so frag ihn mal, woher denn dieser Impuls kommt. Solange der Regen senkrecht fällt, bringt der Regen keinen Impuls der Horizontalkomponente.