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Impuls obwohl v=0???
 
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Margarita90



Anmeldungsdatum: 30.11.2009
Beiträge: 61

Beitrag Margarita90 Verfasst am: 02. Dez 2009 16:00    Titel: Impuls obwohl v=0??? Antworten mit Zitat

Hallo,
ich habe mal eine allgemeine Frage: Wenn ein Körper die Geschwindigkeit v=0 hat, wie kann er dann einen Impuls haben? Wieso gilt nicht: p=mv=m*0=0?
Heute in der Übung hatten wir eine Aufgabe, da sollten wir ausrechnen, wie groß der Impuls ist, der auf eine Wand übertragen wird und sie hatte offensichtlich auch einen, aber ich verstehe nicht, warum! Für eine Wand würde doch auch gelten v=0! Widerspricht das nicht der Gleichung p=mv?!?

Lieber Gruß!
Farras



Anmeldungsdatum: 29.11.2009
Beiträge: 2

Beitrag Farras Verfasst am: 02. Dez 2009 16:56    Titel: Antworten mit Zitat

Naja die Wand übt einen Gegenimpuls auf den Körper aus der auf sie prallt. Wie bei Kräften wirkt auch hier eine Art Gegenkraft.
Stell dir vor eine Abrisskugel beschleunigt gegen eine Wand und trifft mit einer gewissen Geschwindigkeit auf. Dann würdest du eine sichtbare verformung dieser erkennen. Der Impuls wurde also übertragen in diesem Falle. Aber da die Wand so gesehen eine gewisse Trägheit hat wird sie sich auch wehren. So ähnlich ist das auch wenn ein kleineres Objekt auf diese Wand prallt. Die Wand würde dann natürlich nicht zerstört werden aber sie wird den Impuls kurzzeitig aufnehmen und wieder zurück übertragen.
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 02. Dez 2009 17:38    Titel: Antworten mit Zitat

Die Wand ist im Planeten Erde verankert. Sie nimmt einen kleinen Impuls auf, sodass die Erde als ganzes sehr sehr geringfügig schneller oder langsamer wird. Dieser Effekt ist aber nicht feststellbar.
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Wenn du eine weise Antwort verlangst, musst du vernünftig fragen (Goethe)
DrStupid



Anmeldungsdatum: 07.10.2009
Beiträge: 5054

Beitrag DrStupid Verfasst am: 02. Dez 2009 17:42    Titel: Re: Impuls obwohl v=0??? Antworten mit Zitat

Margarita90 hat Folgendes geschrieben:
Wenn ein Körper die Geschwindigkeit v=0 hat, wie kann er dann einen Impuls haben?


Gar nicht.

Margarita90 hat Folgendes geschrieben:
Heute in der Übung hatten wir eine Aufgabe, da sollten wir ausrechnen, wie groß der Impuls ist, der auf eine Wand übertragen wird und sie hatte offensichtlich auch einen


Was heißt "offensichtlich"? Wurde das in der Aufgabe so festgelegt, kam das als Ergebnis raus oder glaubst Du nur, dass das so ist?
dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 03. Dez 2009 01:53    Titel: Antworten mit Zitat

Ich bin mit schnudls Erklärung einverstanden smile

Ein Ball , der gegen eine Wand geworfen wird, überträgt einen Impuls auf diese Wand.

Wenn diese Wand nicht im Boden verankert ist (zum Beispiel eine Stellwand), dann wird die Wand diesen Impuls behalten und ein bisschen nach hinten rutschen.

Ist die Wand im Boden verankert (wie die meisten Wände), dann gibt die Wand den Impuls gleich wieder ab, nämlich an den Boden und die Erde, die dranhängt.
Der Planet Erde (oder, wenn du so willst, der Planet Erde mit der Wand dran Augenzwinkern ) hat eine riesengroße Masse. Durch diesen Impuls wird er also nur um eine winzig kleine Geschwindigkeitsdifferenz beschleunigt. Deshalb merkt man von dieser Geschwindigeitsänderung der Erde so gut wie überhaupt gar nichts, denn da müsste man statt eines Balles schon einen Riesenasteroiden oder einen anderen Planeten nehmen Augenzwinkern

Oder anders gesagt: Ein Körper mit einer riesengroßen Masse und mit einer winzig kleinen Geschwindigkeit kann natürlich durchaus einen Impuls haben, der von Null verschieden ist und zum Beispiel so groß ist wie der Impuls von ein oder zwei geworfenen Bällen.
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 03. Dez 2009 07:25    Titel: Antworten mit Zitat

man sollte vielleicht noch erwähnen, dass die Erde daurch nicht dauerhaft ihre geschwindigkeit verändert:

Wenn ich einen Ball gegen eine Wand werfe, dann übertrage ich zum Zeitpunkt des Werfens einen Impuls +p auf die Erde. Wenn der Ball wieder auf die Wand trifft, wird dieser Impuls an diese abgegeben und die Erde erhält einen Impuls -p. Diese wird daher nur während des Fluges ihre Geschwindigkeit (unmessbar) verändern.

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VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3254

Beitrag VeryApe Verfasst am: 03. Dez 2009 11:09    Titel: Antworten mit Zitat

Nicht nur auf die Erde sondern auf mich selbst weil ich draufstehe. selbst wenn die Erde die Geschwindigkeit ändert, hat die Wand und die Erde trotzdem den relativen Impuls von 0 zu mir, weil ich mich dann durch die Haftreibung und die hinteren Luftschichten mit bewege
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 03. Dez 2009 12:14    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn man auf einem Ruderboot von hinten nach vorne springt, dann wird das Boot beim Absprung und Wiederaufkommen Gegenbewegungen ausführen. Genauso wäre das bei einem kleinen unbeschleunigten Raumschiff im All. Es wird sich in Summe um keinen mm wegbewegen, wohl aber dazwischen, da der Impuls erhalten bleiben muss. Das Raumschiff ist daher über die Zeit des Sprungs kein Inertialsystem, in dem die Newtons'schen Gesetze gelten. Man kann daher den Impulserhaltungssatz nicht so ohne weiters anwenden.
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Margarita90



Anmeldungsdatum: 30.11.2009
Beiträge: 61

Beitrag Margarita90 Verfasst am: 03. Dez 2009 13:10    Titel: Antworten mit Zitat

Hey,
freut mich, dass sich so viele mit einem Beitrag beteiligt haben=)
Eure Erklärungen sind auch ziemlich plausibel. Danke.
Eine Frage noch: In der Aufgabe haben wir ja nun einen Impuls ausgerechnet. Wenn ich jetzt -spaßenshalber- mal daraus die winzig kleine Geschwindigkeit ausrechnen möchte, welche Masse müsste ich dann einsetzen? Nur die von der Wand oder gleich Erde+Wand? Eigentlich das zweite, oder? Da ihr ja gesagt habt, dass der Impuls quasi auf die Erde übertragen wird...

lg
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3254

Beitrag VeryApe Verfasst am: 03. Dez 2009 13:11    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Es wird sich in Summe um keinen mm wegbewegen


ist das nicht falsch?
Wenn du von hinten nach vorne springst und du machst eine Markierung im all genau in der Mitte des Raumschiffes und alle haben vorher v=0.

Dann befindet sich das Raumschiff nach dem Sprung hinter der Markierung.
während des Sprungs haben beide eine Geschwindigkeit nach dem Sprung wieder 0.
Und der Springer befindet sich relativ zum Raumschiff weiter vorne.
Aber nicht nur weil sich der Springer zur markierung bewegt sondern auch weil das Raumschiff sich von der Markierung wegbewegt hat.
Also die gewonnene Weite geht nicht nur auf Kosten springer zur Markierung im Raumschiff



zu deinem Beispiel Dann wär aber der Springende gleichzusetzen mit dem Ball den man gegen die Mauer wirft.

Denn wenn neben mir 2 andere Leute stehen oder sitzen und ich springe vom Raumschiff weg dann erhält nicht nur das Raumschiff den entgegengesetzten Impuls von mir sondern auch die anderen 2 Leute.

Während das Raumschiff zu mir Impulsdifferenz aufweist. ist für die anderen 2 Personen der Impuls zum Raumschiff=0 nur ich habe einen Impuls zu ihnen.

Wenn ich wieder aufkomme wird mein Impuls auf das Raumschiff und die anderen 2 wieder abgegeben so das im Endeffekt relativ im Raumschiff nur ich mich bewegt habe.

für einen Beobachter ausserhalb des Raumschiffs haben sich jedoch alle bewegt.
ich mich nach vorne, Raumschiff + 2 Leute nach hinten danach ... wieder abbremsung

Natürlich funktioniert das nur so wenn die Reibkraft groß genug ist

Das war ja nur als erklärung gedacht warum für mich die Wand keinen Impuls hat aber trotzdem einen Impuls hat. Denn selbst wenn die Erde weniger Masse hätte und der Impuls des Balles eine merkbare Geschwindigkeitsänderung erzeugen würde. Hätte die Wand trotzdem den Impuls von 0 zu mir weil der Impuls auch auf mich übertragen wird weil ich auf der Erde stehe. Solange natürlich die Reibkraft groß genug ist und das anfallende Drehmoment zu gering fürs Kippen ist.
schnudl
Moderator


Anmeldungsdatum: 15.11.2005
Beiträge: 6979
Wohnort: Wien

Beitrag schnudl Verfasst am: 03. Dez 2009 14:36    Titel: Antworten mit Zitat

VeryApe hat Folgendes geschrieben:
Zitat:
Es wird sich in Summe um keinen mm wegbewegen


ist das nicht falsch?


ja, es ist falsch, denn der Schwerpunkt des Raumschiffs hat sich durch die Umverteilung der Massen geändert. Un der neue Schwerpunkt liegt dann im Raum genau an der Stelle, wo der alte Schwerpunkt vor dem Sprung war.

LOL Hammer

Was ich eigentlich sagen wollte ist, dass der Geschwindigkeitszuwachs der Erde bei einem Ballwurf gegen eine Wand nur vorübergehender Natur ist.

Und dass man (meiner Meinung nach) den Impulserhaltungssatz im System "Erde" nicht (streng) anwenden kann, da die Geschwindigkeit der Wand hier Null ist und bleibt. Es wird in diesem NICHT-INERTIALSYSTEM scheinbar der Impulserhaltungssatz verletzt, weil man nicht merkt, dass sich die Geschwindigkeit der Erde leicht ändert.

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dermarkus
Administrator


Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788

Beitrag dermarkus Verfasst am: 03. Dez 2009 16:07    Titel: Antworten mit Zitat

Margarita90 hat Folgendes geschrieben:

Eine Frage noch: In der Aufgabe haben wir ja nun einen Impuls ausgerechnet. Wenn ich jetzt -spaßenshalber- mal daraus die winzig kleine Geschwindigkeit ausrechnen möchte, welche Masse müsste ich dann einsetzen? Nur die von der Wand oder gleich Erde+Wand? Eigentlich das zweite, oder?

Einverstanden smile

Und wenn es dann noch weiter interessiert, dann könnte man spaßeshalber auch noch ausrechnen, welchen winzig kleinen Anteil des Impulses die Wand selbst übrig behält, wenn man annimmt, dass sich nach dem Stoß sowohl die gesamte Erde als auch die daran fest befestigte Wand mit derselben Geschwindigkeit "nach hinten" bewegen. smile
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