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Ulquiorra
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 4
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 Ulquiorra Verfasst am: 31. Aug 2016 02:36 Titel: Höhere Geschwindigkeit bei Gewichtsverlust? |
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Hallo,
die Frages müsste zum Thema "Impulse" gehören.
Nun ich erinne mich, dass mein Physik Dozent uns erzählt hat, dass ein Auto langsamer wird bei einem schlagartigen Gewichtszuwachs (z.B. wenn in einen Kieswagen beim Fahren senkrecht Kies eingeschüttet wird beim Fahren), aber wenn das Gewicht dann schlagartig wieder abnimmt (z.B. wenn der Boden des Wagens sich plötzlich öffnet) die Geschwindigkeit nicht zunimmt.
Ersteres macht für mich Sinn allein auf grund von Logik, aber auch die Formel für die Impulserhaltung zeigt mir das zu erwartende Resultat.
Zweiteres macht für mich weder so noch so Sinn. Wenn ich fahre und plötzlich verschwindet Gewicht, dann müsste ich auch schneller fahren ohne stärker auf das Pedal zu drücken. Und formeltechnisch würde es auch Sinn machen.
 * v_{3} )
Wenn wir nach dieser Formel gehen und negativ ist, weil es einen Gewichtsverlust beschreibt, dann wäre mit  die Formel nur noch  * v_{3} ) und weil  ) muss  sein. Kann mir das jemand mal erklären, ob ich einen Denkfehler hatte oder mein Dozent was falsch erklärt hat. |
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Auwi
Anmeldungsdatum: 20.08.2014
Beiträge: 602
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| Auwi Verfasst am: 31. Aug 2016 07:23 Titel: |
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Wenn der Kies von senkrecht oben auf den Lasterfällt, muß er vom Fahrzeug erst in Fahrtrichtung beschleunigt werden. Die dazu notwendige Energie wird dem Fahrzeug entnommen und mindert seine Geschwindigkeit.
Verliert das Fahrzeug während der Fahrt Kies, so nimmt dieser die ihm zukommende Translationsenergie mit, der Rest des Fahrzeugs behält seine Energie und damit auch seine Geschwinndigkeit.
Im ersten Fall gilt: m1*v1 + m2*"Null" = (m1+m2)*v , wodurch v<v1 wird.
Im zweiten Fall gilt (m1+m2)*v = m1*v + m2*v , jede Masse behält ihre Geschwindigkeit bei. |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 31. Aug 2016 08:08 Titel: Re: höhere Geschwindigkeit bei Gewichtsverlust? |
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Willkommen im Forum Ulquiorra! 
Wir kennen nicht die genaue Formulierung des Dozenten, könnten also in der Sache lustig spekulieren (was ich mir verkneife). Ansonsten würde ich die Möglichkeit "Irrtum des Dozenten" immer erst als letztes in Betracht ziehen. mfG! |
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TomS
Moderator
Anmeldungsdatum: 20.03.2009
Beiträge: 18167
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| TomS Verfasst am: 31. Aug 2016 08:19 Titel: Re: höhere Geschwindigkeit bei Gewichtsverlust? |
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| franz hat Folgendes geschrieben: | | Wir kennen nicht die genaue Formulierung des Dozenten, könnten also in der Sache lustig spekulieren (was ich mir verkneife). Ansonsten würde ich die Möglichkeit "Irrtum des Dozenten" immer erst als letztes in Betracht ziehen. mfG! |
Meiner Meinung nach müssen wir nicht spekulieren, und ein Irrtum des Dozenten liegt nicht vor.
Auwi hat das bereits erklärt.
Zunächst wird auf einen sich horizontal bewegenden Wagen W Kies K mit horizontaler Geschwindigkeit Null fallengelassen.
Für den horizontalen Gesamtimpuls P vor dem Beladen gilt
Für den horizontalen Gesamtimpuls P sowie die Geschwindigkeit v nach dem Beladen gilt
 v )
Wird nun der Kies während des Fahrens wieder abgekippt, so behält er diese Geschwindigkeit v bei; die beiden Massen bewegen sich getrennt voneinander mit Geschwindigkeit v in horizontaler Richtung weiter; für den Gesamtimpuls P gilt bei konstantem v
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 31. Aug 2016 10:09 Titel: |
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Es ist zwar qualitativ soweit richtig, was Auwi schreibt, aber ich würde hier nicht so sehr auf die Energie eingehen, als vielmehr den Impuls. Eigentlich genügt es, immer jeweils "Energie" durch "Impuls" zu ersetzen.
Eigentlich behandelt man nämlich das Kies-auf-Wagen-Fallen ähnlich wie ein inelastischer Stoß, bei dem die mechanische Energie dann ja nicht erhalten bleibt. Wenn man also von der Energie ausgeht, kann man da nachher wenig berechnen.
Wir haben solche Themen schon häufiger hier gehabt, meistens natürlich einfach als Aufgabe durch gerechnet, was sicherlich wenig Erkenntnis-Gewinn bringen wird, aber ab und zu ist auch diese Frage schon besprochen worden. Vielleicht einfach mal die Such-Funktion ausprobieren. Solche Aufgaben gibts mit Eisenbahn-Waggons, Lastwagen, etc. in die Kies, Regen, Sand, etc. fällt. Vielleicht einfach mal schauen, ob man durch eine geschickte Kombination solcher Wörter in der Suche da etwas finden kann.
Gruß
Marco |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 31. Aug 2016 14:49 Titel: Re: Höhere Geschwindigkeit bei Gewichtsverlust? |
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| Ulquiorra hat Folgendes geschrieben: | | Wenn ich fahre und plötzlich verschwindet Gewicht, dann müsste ich auch schneller fahren ohne stärker auf das Pedal zu drücken. |
Das vermute ich auch. Denn in der Praxis zeigt sich, dass ein weniger beladener LKW weniger Widerstand zu überwinden hat als ein mehr beladener. Zum Beispiel verringert sich der Rollwiderstand der Reifen.
Sofern kein Tempomat eingeschaltet ist, sollte der LKW bei Gewichtsverlust schneller werden.
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Glaubt nicht dem Hörensagen ... oder eingewurzelten Anschauungen, auch nicht den Worten eines verehrten Meisters; sondern was ihr selbst gründlich geprüft und als euch selbst und anderen zum Wohle dienend erkannt habt, das nehmt an. Siddhartha Gautama |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 31. Aug 2016 15:18 Titel: |
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@Brillant: Du verstehst nicht, um was es hier geht:
Angenommen Du rollst auf einem Wagen reibungsfrei mit einem Amboss in der Hand. Du behältst Deine Geschwindigkeit bei, weil ja reibungsfrei.
Irgendwann lässt Du den Amboss einfach fallen, also direkt nach unten, nicht nach hinten oder vorne raus werfen, sondern einfach frei fallen lassen.
Warum solltest Du dann danach schneller sein? Nach dem Loslassen hat der Amboss immer noch in waagerechter Richtung die selbe Geschwindigkeit, wie davor. Nur wenn er den Boden trifft, wird er irgendwann langsamer (höchstens der rutscht dann auch reibungsfrei auf dem Boden weiter, aber das ist ja ein anderes Thema).
Umgekehrt, wenn ein Amboss an einem Seil an der Decke hängt und Du rollst reibungsfrei drunter durch. Genau in dem Moment, wenn Du direkt drunter bist, schneidet jemand das Seil durch und Du fängst den Amboss auf.
Dann muss erst der Amboss auf das Tempo deines Wagens beschleunigt werden und der Wagen samt Amboss wird langsamer.
Der Denkfehler ist bei solchen Aufgaben oft, dass man nur "den Wagen" betrachtet, der an Masse "zunimmt" oder "abnimmt". Das ist aber gar nicht so richtig: Man muss eigentlich immer das Gesamtsystem betrachten und da hat der Amboss, der Kies, der Sand, das Regenwasser, etc. eben vor dem Beladen keine Geschwindigkeit in waagerechter Richtung, so dass er auch keinen Impuls hat, aber beim Abladen behält er erst einmal die Geschwindigkeit vom Wagen bei, so dass er da ja nichts "abbremsen" kann.
Wenn man das Gesamtsystem aus Wagen und Beladung betrachtet und darauf die Impulserhaltung anwendet, dann kommt auch immer das richtige raus.
Gruß
Marco |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 31. Aug 2016 15:43 Titel: |
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Hallo Marco,
| as_string hat Folgendes geschrieben: | | Du verstehst nicht, um was es hier geht: |
Ich denke, doch. Unter großzügiger Ausblendung von praktischen Erfahrungen wird theoretisch gerechnet.
| as_string hat Folgendes geschrieben: | | Angenommen Du rollst auf einem Wagen reibungsfrei |
Ist nicht unser Beispiel, auf das ich eingegangen bin. Unser LKW wird mit laufendem Motor bewegt und die Frage ist, ob der Motor den LKW schneller macht, wenn er Ladung verliert.
Dass die verlorene Ladung dem LKW keinen Schwung gibt, wurde ja verständlich erklärt, das muss ich nicht wiederholen.
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Glaubt nicht dem Hörensagen ... oder eingewurzelten Anschauungen, auch nicht den Worten eines verehrten Meisters; sondern was ihr selbst gründlich geprüft und als euch selbst und anderen zum Wohle dienend erkannt habt, das nehmt an. Siddhartha Gautama |
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as_string
Moderator
Anmeldungsdatum: 09.12.2005
Beiträge: 5789
Wohnort: Heidelberg
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| as_string Verfasst am: 31. Aug 2016 16:11 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | as_string hat Folgendes geschrieben: | | Du verstehst nicht, um was es hier geht: |
Ich denke, doch. Unter großzügiger Ausblendung von praktischen Erfahrungen wird theoretisch gerechnet. |
Auch in der Praxis gilt die Impulserhaltung!
| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | as_string hat Folgendes geschrieben: | | Angenommen Du rollst auf einem Wagen reibungsfrei |
Ist nicht unser Beispiel, auf das ich eingegangen bin. Unser LKW wird mit laufendem Motor bewegt und die Frage ist, ob der Motor den LKW schneller macht, wenn er Ladung verliert. |
Von einem Motor habe ich in der Aufgabe nichts gesehen.
Sehr wohl aber von einem plötzlichen Geschwindigkeitsverlust beim Beladen. Und das hat nichts mit dem Motor oder Reibung zu tun, sondern mit der Impulserhaltung.
| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | Dass die verlorene Ladung dem LKW keinen Schwung gibt, wurde ja verständlich erklärt, das muss ich nicht wiederholen. |
Alles schon verständlich erklärt? Warum schreibst Du dann überhaupt noch was dazu? Das mit Reibung und Motorleistung verwirrt in diesem Zusammenhang doch eher, als dass es jemandem Verständnis bringt, oder was meinst Du?
Also, ich will ja nicht wieder eine lange Sinnlos-Diskussion anfangen und so. Aber es geht doch letztlich darum, dass Leute physikalische Zusammenhänge verstehen wollen, allgemein in diesem Forum aber doch auch speziell bei dieser Frage. Für solche grundsätzlichen Zusammenhänge blendet man dann eben bewusst Effekte wie Reibung, etc., aus, damit der betrachtete Zusammenhang möglichst einfach klar werden kann.
Wenn Du jetzt mit einem Beispiel kommst, bei dem es um Reibung geht und nicht um die Dynamik beim Be- und Entladen und der Impulserhaltung, glaube ich eben, dass das eher verwirrt, als irgendjemandem weiter hilft.
Und ja, nach dem Text, den Du geschrieben hast, gehe ich nach wie vor davon aus, dass Du die Sache mit dem Impuls eben nicht wirklich verstanden hast. Es geht nicht um einen leichteren und schwereren LKW, der bei gleicher Motorleistung irgendwann eine bestimmte Geschwindigkeit fährt (wenn Vortrieb und Reibung im Gleichgewicht sind o. Ä.), sondern um die Geschwindigkeitsänderung, wenn er während der Fahrt Masse aufnimmt oder abgibt. Das ist doch etwas völlig anderes, das siehst Du doch sicherlich auch so, oder?
Gruß
Marco |
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Ulquiorra
Anmeldungsdatum: 31.08.2016
Beiträge: 4
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| Ulquiorra Verfasst am: 31. Aug 2016 21:47 Titel: |
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Hi,
Fragesteller hier. Ich glaube ich habe es jetzt verstanden. Mein Denkfehler war wohl hier, dass ich dachte, dass beim plötzlichen Gewichtsverlust, das Gewicht welches verloren geht, die Geschwindigkeit 0 hat.
Die Geschwindigkeit müsste die selbe bleiben. Es kommt einem zwar so vor dass die Masse die man abwirft plötzlich an der Stelle stehen bleibt und man weiterfährt. Wenn man das außerhalb des Systems betrachtet, dann würde man sehen, dass die abgeworfene Masse nicht da landet, wo man sie abgeworfen hat. Das wäre dann wohl auch der Grund warum Leute die aus fahrenden Autos springen eine Weile nach der Landung rollen müssen (Quelle: Action-Filme).
Ich sollte wohl auch drauf achten, dass wenn ich versuche Beispiele aus der Realität ranzuziehen, diese nicht durch andere physischen Phänomene wie Reibung am Boden und Luft verursacht werden.
Gruß
Ulq |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 05. Sep 2016 05:48 Titel: |
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Hallo Marco,
| as_string hat Folgendes geschrieben: | | Für solche grundsätzlichen Zusammenhänge blendet man dann eben bewusst Effekte wie Reibung, etc., aus, damit der betrachtete Zusammenhang möglichst einfach klar werden kann ... gehe ich nach wie vor davon aus, dass Du die Sache mit dem Impuls eben nicht wirklich verstanden hast. |
Wir beantworten ganz unterschiedliche Fragen. Für mich war die zentrale Aussage am 31. Aug 2016 02:36
| Ulquiorra hat Folgendes geschrieben: | | Wenn ich fahre und plötzlich verschwindet Gewicht, dann müsste ich auch schneller fahren ohne stärker auf das Pedal zu drücken. |
Das ist richtig und ich habe es begründet.
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