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Masseveränderliche Bewegung: kontinuierliche Befüllung
 
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mike1048
Gast





Beitrag mike1048 Verfasst am: 02. Feb 2017 11:19    Titel: Masseveränderliche Bewegung: kontinuierliche Befüllung Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo,

es geht um folgendes Problem: Gegeben sei ein (unendlich langer) Wagen der Masse , der sich im Laborsystem mit der Geschwindigkeit geradlinig bewegt. Über ihm ist ein Behälter angebracht, der im Laborsystem ruht und ab dem Zeitpunkt kontinuierlich Sand mit dem Massenstrom auf den Wagen strömen lässt. Die Frage ist nun, welche Kraft auf den Wagen wirkt. Mein Ziel ist es, die Bewegungsgleichung des Wagens zu formulieren.

Meine Ideen:
Sei die Kraft, die der Sand beim Auftreffen auf den Wagen aufgrund seiner dadurch resultierenden Beschleunigung ausübt. Nun wende ich Newton 2 an:

Hier weiß ich leider nicht mehr weiter. Was muss ich für die Kraft F einsetzen? Wenn ich F=0 setze, so kommt raus was rauskommen sollte. Aber warum? Es wirkt doch eine Kraft, oder nicht?
Würde mich über eine Aufklärung freuen :)

Gruß Mike
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 02. Feb 2017 11:26    Titel: Antworten mit Zitat

Das "riecht" nach dem Impulserhaltungssatz. Ich würde die infinitesimale Impulsänderung für aufschreiben und dabei vielleicht den Massestrom zweckmäßig angeben, auf bezogen:
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5029

Beitrag DrStupid Verfasst am: 02. Feb 2017 19:52    Titel: Re: Masseveränderliche Bewegung: kontinuierliche Befüllung Antworten mit Zitat

mike1048 hat Folgendes geschrieben:
Es wirkt doch eine Kraft, oder nicht?


Nach Newton 2 ist die Kraft gleich der Impulsänderung. Ändert sich der Impuls oder ändert er sich nicht?
mike1048
Gast





Beitrag mike1048 Verfasst am: 02. Feb 2017 21:26    Titel: Antworten mit Zitat

Danke für eure Antworten!

Ich glaube ich habe es jetzt verstanden: Betrachtet man Sand und Wagen als das gesamte System, so wirkt natürlich keine äußere Kraft, die Impulsänderung ist folglich null.

Aber ja, ich beschäftige mich gerade etwas mit masseveränderlichen Bewegungen und hab auch schon wieder eine Frage zu einem ähnlichen Problem, blick da insgesamt noch nicht so ganz durch:

Ähnliche Ausgangslage: Auf einen ruhenden Wagen der Masse trifft ein Wasserstrahl mit der Geschwindigkeit und dem Massenstrom . Auch hier bin ich an der Bewegungsgleichung des Wagens interessiert. Ich hätte hier erstmal den Wagen als System betrachtet. Dann wirkt ja die äußere Kraft, die der Wasserstrahl auf den Wagen ausübt. In das System des Wagens strömt der Impuls , wenn die Geschwindigkeit des Wagens zum Zeitpunkt t ist. Ist nun die daraus resultierende Kraft dp/dt die Kraft, die den Wagen beschleunigt; sprich: kann ich jetzt nach Newton 2 ansetzen? Bin mir nicht ganz sicher... Wie würdet ihr hier denn rangehen?

Danke für die Mühe!
Gruß
franz



Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583

Beitrag franz Verfasst am: 02. Feb 2017 23:22    Titel: Antworten mit Zitat

mike1048 hat Folgendes geschrieben:
Ich glaube ich habe es jetzt verstanden

Und - wie sieht Deine Lösung aus v(t) = ... ?

Für neue Fragen bitte neues Thema.
mike1048
Gast





Beitrag mike1048 Verfasst am: 03. Feb 2017 12:21    Titel: Antworten mit Zitat

Oh, alles klar, dann werde ich einen neues Thema erstellen Thumbs up!

Da habe ich

raus.

Habe da nun einfach

angesetzt.
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