Umrechnung ms und NS

Adrjan · Anmeldungsdatum: 01.11.2013 Beiträge: 14

Meine Frage:
Hallo,

ich habe eine kruze Frage:

Gegeben sind 0,15 kg und 30ms^-1

Kann ich zur Anwendung der Impulsformel P = m * V einfach 0,15 * 30 nehmen?
Das Ergebnis wäre ja dann 4,5 NS?

Oder muss ich das Ganze erst in ms umrechnen?
Falls ja, wie geht das?

Vielen Dank für eure Hilfe!!!

Meine Ideen:
0,15kg * 30ms^-1 = 4,5 NS

hangman · Anmeldungsdatum: 07.02.2011 Beiträge: 319

Hallo Adrjan,

was sollen denn NS sein? Die Einheiten sind korrekt.

Nur noch einsetzen und die Einheiten korrekt aufschreiben.

Beste Grüße! smile

Adrjan · Anmeldungsdatum: 01.11.2013 Beiträge: 14

mit Ns meinte ich Newtonsekunde.

Mal im Zusammenhang:
Ich habe einen Ball mit Masse 0,15 kg gegeben und mit einer Anflugsgescheschwindigkeit von 30ms^-1. Nach dem Aufprall auf ein Objekt fliegt er senkrecht mit einer Gescheidnigkeit von 40ms-1 weiter.

Der Impuls vor dem aufrpall wäre somit 4,5 Ns und die Impulsänderung 6 Ns.
Liege ich da korrekt?

Wenn man ms mit ms^-1 vergleicht, wie müsste man das standardisieren?

Danke!!!

hangman · Anmeldungsdatum: 07.02.2011 Beiträge: 319

Achso, ich benutze immer die Einheit

.

Die Impulsänderung lässt sich über den Kraftstoß berechnen

bzw.

Beste Grüße! smile

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

Adrjan · Anmeldungsdatum: 01.11.2013 Beiträge: 14

Dann könnte ich auch schreiben?!

Anfangsimpuls: Pv = 0,15 kg * 30

= 4,5 kg*

Impuls nach Aufprall: Pn = 0,15 kg * 40

= 6 kg*

Die Impulsänderung wäre dann
6-4,5 = 1,5 kg*

und kg *

ist dasselbe wie Newtonsekunde?
ms^-1 ist dasselbe wie

?

hangman · Anmeldungsdatum: 07.02.2011 Beiträge: 319

Kann ich bestätigen.

.

edit:

Ja, denn

Beste Grüße! smile

Adrjan · Anmeldungsdatum: 01.11.2013 Beiträge: 14

wow, ich danke Dir (euch)!
Jetzt ist mir so ziemlich alles klar.

Noch eine letzte Sache:
Im Anhang habe ich eine kleine Skizze zu der dargelegten Impulsveränderung gemacht.

Ist diese so korrekt?
Muss man dazu noch ein Koordinatensystem zeichnen oder reicht es wenn man einfach den Maßstab 1cm = 1Ns angibt?

Ich tue mir da etwas schwer den Sachverhalt in einem Koordinantensystem zu übertragen...

Edit: der Graue Vektorpfeil muss natürlich andersherum

hangman · Anmeldungsdatum: 07.02.2011 Beiträge: 319

Da sollte wohl noch jemand anderes drüber schauen.

Adrjan · Anmeldungsdatum: 01.11.2013 Beiträge: 14

Ich habe das ganze nochmal überdacht und bin zu folgender Grafik gekommen:

Die Y-Achse ist die Geschwindigkeit und x-Achse der Impuls.
Leider sieht das ganze auch noch nicht richtig übersichtlich aus und ich weiß nicht ob die Richtung der Impulsänderung richtig zur Geltung kommt.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Hallo!

Also, mit der Impulsänderung... Das ist so eine Sache: Ein Impuls ist ja ein Vektor. Die Impulsänderung ist dann auch wieder ein Vektor. Da kann man nicht unbedingt einfach die Differenz der Beträge nehmen, sondern muss die Differenz der Vektoren bilden.

Dann ist aber wieder wichtig, in welche Richtung der Ball vor dem Aufprall geflogen ist und in welcher er danach weiter geflogen ist. Nur wenn die beiden in die selbe Richtung gingen, könnte man etwas mit der Differenz ihrer Beträge anfangen.

Kannst Du uns deshalb etwas genauer sagen, wie der Ball vorher und wie nachher geflogen ist? Für "nachher" hast Du schon was von "senkrecht" geschrieben. Senkrecht nach oben oder unten? Ist das direkt nach dem Aufprall oder wurde er zwischenzeitlich noch durch die Schwerkraft beschleunigt/abgebremst?

Gruß
Marco

sabber · Gast

ms sind metersekunden
Ns sind Nanosekunden, da N gross geschrieben ist sind es anstatt von 10^-9 --> 10^9

GvC · Anmeldungsdatum: 07.05.2009 Beiträge: 14861

sabber · Gast

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

sabber · Gast

Adrjan · Anmeldungsdatum: 01.11.2013 Beiträge: 14

Hallo as_string,

vielen Dank für Deine Antwort.
Also der Ball fliegt quasi von links "->" gerade auf eine Fläche zu, die Fläche leitet den Ball dann direkt nach oben (also 90*) ab.

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Hallo,

ok, aber wie genau ist dann die Frage formuliert? Ist da direkt nach der Impulsänderung gefragt? Oder nach dem Betrag der Impulsänderung?
Oder etwa sogar nach der "Differenz der Impulsbeträge", was mE eher etwas uninteressant wäre.

Die Impulsänderung ist nämlich in diesem Fall ein Vektor, der nach links-oben zeigt. Der Betrag dieses Vektors wäre größer, als die 4,5Ns und sogar größer als die 6Ns. Du müsstest, um den Betrag heraus zu finden, den Satz des Pythagoras verwenden. Aber dazu wäre auch ein Diagramm sicherlich hilfreich!

Gruß
Marco

Adrjan · Anmeldungsdatum: 01.11.2013 Beiträge: 14

In der Fragestellung steht folgendes:
1. Richtung und Betrag der gesamten Impulsänderung bestimmen
2. Wie groß ist die Änderung des Impulsbetrages?

Für 1:
Als Richtung mein geziegtes Diagramm und als Betrag 6 Ns

Für 2:
Habe ich 1,5 Ns ermittelt

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Hallo,

ah, ok... dann ist beides gefragt! Das soll wahrscheinlich zeigen, dass das tatsächlich grundlegend verschiedene Dinge sind.

Bei der 2) bin ich schon einverstanden. Thumbs up!

Allerdings nicht bei der 1). Dein Diagramm macht in diesem Zusammenhang nicht so sonderlich viel Sinn... muss ich leider sagen. Teufel

Mach mal ein Diagramm, in dem Du zwei Vektoren einzeichnest: Einen, der mit dem Betrag von 4,5Ns nach rechts zeigt und einen, der mit 6Ns nach oben zeigt. Die Impulsänderung ist die Vektor-Differenz zwischen diesen beiden Vektoren. Wie macht man da zeichnerisch eine Vektor-Differenz?

Vorsicht: Der Betrag dieser Differenz ist in diesem Fall sogar größer als die Beträge der beiden einzelnen Vektoren!

Gruß
Marco

Adrjan · Anmeldungsdatum: 01.11.2013 Beiträge: 14

OK, das hatte ich so am Anfang aber danach wieder verworfen...

Im Anhang eine neue Skizze.
Ich habe den Maßstab 1cm = 1 Ns angewendet und zeichnerisch eine Impulsänderung von 8 Ns ermittelt.

A -> B zeigt die Wurfrichtung des Balls

Meintest du das?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Hallo,

ja, das sieht schon sehr gut aus! Thumbs up!

Allerdings bin ich immer noch nicht ganz zufrieden... Hammer

Ich würde nämlich sagen, dass der Vektor gerade genau in die entgegen gesetzte Richtung zeigt, also von rechts-unten nach links-oben.
edit: Ach verdammt: Du hast das ja schon so gezeichnet! Dann nehme ich alles zurück und behaupte das Gegenteil: Du hast alles richtig gemacht!

Hast Du auch eine Idee, wie Du eine rechnerische Lösung hinbekommen kannst? Du kannst Dazu ja deine Skizze als Basis nehmen: Wenn Du die beiden Impulsvektoren und den "Änderungsvektor" als ein Dreieck betrachtest, ist es ja ein rechtwinkliges. Du hast die Länge der beiden Katheten gegeben und sucht die Länge der Hypotenuse. Kommst Du auf eine Formel, die Dir da weiter helfen könnte?

Gruß
Marco

Adrjan · Anmeldungsdatum: 01.11.2013 Beiträge: 14

Marco, vielen Dank!
Ich glaube jetzt müsste ich es haben:

Anbei nochmal die korrigierte Skizze.
Rechnerisch mit Satz des Pythagoras:
6² + 4,5² = 56,25 => Wurzel aus 56,25 => 7,5

Wird bei einer solchen Skizze eigentlich auch ein Koordiantensystem benötigt?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Hallo Adrjan,

oh, Entschuldigung! Da habe ich Dich wohl doch verwirrt: Ich hatte schon meinen vorhergehenden Post angepasst: Deine erste Skizze war doch richtig und ich habe Dir Blödsinn erzählt! Tut mir wirklich leid, dass ich Dich da unnötig verwirrt habe!

Aber sonst ist jetzt alles bestens! Tanzen

Gruß
Marco

Adrjan · Anmeldungsdatum: 01.11.2013 Beiträge: 14

Kein Problem, also war der Vektorpfeil nach oben doch korrekt? :-)

Aber zumindest passt es jetzt! Nochmals vielen Dank!

Adrjan · Anmeldungsdatum: 01.11.2013 Beiträge: 14

Ah, noch eine kurze Frage:

Wenn ich ermitteln will, welche mittlere Kraft bei eine Kollision mit der Gesamtzeit von 50ms wirkt, kann ich da so vorgehen?

F= p/t (also Kraft zeitabhängig)

F= 1,5 kg m/s / 50ms = 1,5 kg m/s / 0,05 s = 30 N

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5786 Wohnort: Heidelberg

Hallo,

nein, da ist eben jetzt wirklich die Impulsänderung genau die ausschlaggebende Sache. Die Differenz der Beträge bringt Dir eigentlich physikalisch nicht wirklich so viel.
Durch eine einwirkende Kraft wird der Impuls einer Masse über die Zeit verändert. Wenn die Kraft in die selbe Richtung wirkt, wie der Impuls aktuell ist, wird die Richtung des Impuls nicht geändert, aber der Betrag wird größer. Wenn die entgegen gesetzt stehen, ändert sich auch die Richtung nicht (außer der Impuls dreht sich irgendwann in die entgegen gesetzte Richtung), aber der Betrag wird verringert.
Wenn die Kraft senkrecht auf den Impuls steht, ändert sich der Betrag nicht, aber die Richtung des Impulses.
Ansonsten eine Mischung aus Richtungs- und Betragsänderung.

Wenn der Impuls sich von 4,5Ns nach rechts in 6Ns nach oben innerhalb der angegebenen Zeit verändern soll, braucht man also eine Kraft, deren Richtung genau der Impulsänderung entspricht und mit einer Stärke, so dass die Formel:

entspricht.
Und

ist halt das, was Du mit dieser Vektordifferenz ausgerechnet hast, nicht die 1,5Ns.

Gruß
Marco

Adrjan · Anmeldungsdatum: 01.11.2013 Beiträge: 14

Puh, gut das ich nochmal nachgefragt habe.
Dann wäre also richtig:

F= 7,5 kg m/s / 50ms = 7,5 kg m/s / 0,05 s = 150N