Fahrendes Auto, Pistolenschuss

chrisssss · Gast

Meine Frage:
Guten Tag,

sagen wir Auto A und Auto B fahren mit ca. 1000 km/h. Aus Auto A wird ein Schuss aus einer Pistole abgegeben, gehen wir davon aus, dass eine abgeschossene Kugel ca 1000 km/h erreicht.

Nun meine Frage, welche Geschwindigkeit erreicht die Kugel, wenn man aus dem fahrenden Auto schiesst? Addiert sich dann die Geschwindigkeit der Kugel, also ca 2000 km/h?

Widerstände sind natürich zu vernachlässigen.

Meine Ideen:
danke

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18198

In der Newtonschen Mechanik addieren sich Geschwindigkeiten exakt linear.

jumi · Gast

Es kommt darauf an, in welche Richtung geschossen wird.
Was hat das Auto B mit der Aufgabe zu tun?

NaCl1972 · Anmeldungsdatum: 17.05.2014 Beiträge: 22

jumi · Gast

NaCl1972 · Anmeldungsdatum: 17.05.2014 Beiträge: 22

jumi · Gast

@NaCl,
du scheinst Die Berechnungsmethode mit dem Resultat zu verwechseln.
Die Frage war nach der Geschwindigkeit, nicht wie man sie berechnet.

Systemdynamiker · Anmeldungsdatum: 22.10.2008 Beiträge: 594 Wohnort: Flurlingen

Interessanter als die Geschwindigkeit sind Impuls und Energie. Wenn die Kugel nach vorne geschossen wird, hat sie eine Geschwindigkeit von 2000 km/h, wird sie nach hinten abgeschossen, steht sie gegenüber der Erde still. Die nach hinten abgeschossene Kugel hat keine kinetische Energie, die aus einer ruhenden Pistole abgeschossene Kugel (Masse 2g) hat eine kinetische Energie von 77 J, die nach vorn abgeschossene Kugel hat eine Energie von 309 J. In allen drei Fällen hat das expandierende Gas gleich viel Energie an die Kugel abgegeben. Wie erklärt man die Differenz?

D2 · Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723

Systemdynamiker · Anmeldungsdatum: 22.10.2008 Beiträge: 594 Wohnort: Flurlingen

Angesicht des Luftwiderstandes, der Streuung bei der Pulverladung und der Messgenauigkeit ist das schon das Vierfache (beim Schuss nach vorn). Die (physkalisch interessante) Frage bleibt: 77 kJ Energie hat die Pulverladung beim Schuss aufgewendet, wer hat die restlichen 231 kJ bereit gestellt? Die Antwort ist ja auch deshalb interessant, weil die Kugel beim Schuss nach vorn den doppelten Impuls, aber die vierfache Energie enthält.

Impuls und Energie: https://www.youtube.com/watch?v=UGnn7Io6Mp4

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5789 Wohnort: Heidelberg

Wenn man eben nicht von unendlicher Masse des Autos ausgeht (wie es D2 ja schon angedeutet hat), passt doch alles: Das Auto wird etwas langsamer.
Die Energie- und Impulserhaltung ist in jedem System gegeben. Nur dass die Energie und der Impuls natürlich vom Bezugssystem abhängen.

Das ist wie bei Stößen auch. In der Tat kann das mit der Pistole hier wie ein unelastischer Stoß "rückwärts" betrachtet werden, wobei die Energieerhaltung dann natürlich nur aufgeht, wenn man die chemische Energie der Schussladung mit betrachtet.

Gruß
Marco