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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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 jh8979 Verfasst am: 23. März 2016 22:58 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: |
Wenn du das mathematisch durchrechnest dann siehst du ja schon alleine das es bei so einen wie du sagst trivialen Rohr nicht stimmt.
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Natürlich stimmt es auch beim einem trivialem geraden Rohr:
1. Entweder das Wasser fliest einfach durch. Dann bewegt sich das Wasser und das Rohr steht still, weil kein Impuls auf das Rohr übertragen wird (wenn man von Reibung absieht).
2. Oder das Rohr Stößt das Wasser raus, dann bewegt sich das Rohr auch, genau wie die Rakete.
https://en.wikipedia.org/wiki/Pump-jet
Ich hab ehrlich gesagt, keine Lust durch Deine Argumentation zu gehen. Das ist mit viel zu wirr und durcheinander. Meine Vermutung ist, dass Du 1. und 2. vermischt. |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 23. März 2016 23:16 Titel: |
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Du sagst meine Argumentation ist wirr.
Du verlinkst auf einen Artikel mit variabel mass concept.
Der offensichtlich davon ausgeht das ein Körper masse aufnimmt und abgibt und dabei seine Geschwindigkeit verändert und dann willsd du Punkt 1 erklären indem du zwischen Rohr und Wasser trennst.
Du kannsd nicht einerseits auf einen Artikel verlinken der Rohr und Wasser als einheitlichen Körper sehen will der Masse aufnimmt und abgibt und dann mit seinen Bestandteilen argumentieren.
Du hälst dich damit nicht an deine eigenen verlinkten Dokumente.
| Zitat: | ch hab ehrlich gesagt, keine Lust durch Deine Argumentation zu gehen. Das ist mit viel zu wirr und durcheinander. Meine Vermutung ist, dass Du 1. und 2. vermischt.
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also hast du das gar nicht durchvollzogen. und behauptest es wäre nicht richtig. also ehrlich, wenn du die Zeit nicht dazu hast, du sagst ja selber es ist trivial,dann kannsd du mir gar nicht meinen Fehler aufzeigen, wenn da überhaupt einer drinnen ist.
sagst du generell auf Basis von Vermutungen falsch oder richtig? |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 23. März 2016 23:28 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: |
sagst du generell auf Basis von Vermutungen falsch oder richtig? |
Mit etwas Übung kann man das ziemlich schnell entscheiden, ohne sich wirre Argumente andere durchlesen zu müssen. Nach allem was ich hier (und im letzten Raketengleichungsthread) gelesen habe, bin ich ziemlich sicher, dass DU grosse Schwierigkeiten hast physikalische Konzepte korrekt anzuwenden. Insbesondere korrekt zu definieren, was Du eigentlich betrachtest und wie Du es beschrieben willst (und kannst).
Das was ich über das Rohr geschrieben habe ist richtig. Die Raketengleichung ist richtig. Wenn Du die Mechanik jetzt nicht richtig anwenden kannst und zu falschen Ergebnissen kommst, dann liegt das jedenfalls nicht an mir oder der Raketengleichung. |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 24. März 2016 00:33 Titel: |
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okay folgendes an alle.
Ich habe ein Rohr indem Wasser ist und es bewegt sich mit konstanter Geschwindigkeit vkr nach links. darin bewegt sich das Wasser mit vw auf das Rohr bezogen konstant nach rechts. Es fließt praktisch aus dem Gesamtsystem (Rohr plus Wasser) mit vw aus, wie bei der Rakete. alle Geschwindigkeiten sind bereits zum Zeitpunkt t=0 vorhanden. keine Gravitation drucklos (reibungslos folgt aus drucklos) Rohrgrößen in der Skizze.
Der erste der mir die Schwerpunktsbewegung des Gesamtsystem Rohr plus Wasser. mit der Impulsbilanz wie sei auf https://de.wikipedia.org/wiki/Raketengrundgleichung
angewendet wird mit dem Ansatz (v-vw) vw entspricht ja wie bei der Rakete vg. (v-vg)
Also der erste der mir das herleitet, den überweise ich 100 Euro auf sein Konto mit Ehrenwort.
und ich fresse zusätzlich 2 paar Schuhe samt meinen Socken. |
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E=mc²
Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494
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| E=mc² Verfasst am: 24. März 2016 00:57 Titel: |
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Ich verstehe die Situation ehrlichgesagt gar nicht. Als erstes würde ich vorschlagen, statt einer Flüssigkeit einen Feststoff (starren Körper) zu betrachten. Oder macht das irgendeinen Unterschied für deine Betrachtung?
Du hast - wenn ich das richtig verstehe - ein Rohr mit dem inneren Volumen V= (r_i)^2 pi *l, wobei r_i der Innendurchmesser vom Rohr ist und l dessen Länge.
Anfangs ist das Rohr zu gänze mit Wasser gefüllt, also genau das Volumen V. Da kann man doch auch genauso einen starren Körper der selben Form mit selben Volumen betrachten, oder?
Nun bewegt sich der Rohrinhalt in die eine Richtung und das Rohr in die andere Richtung. Irgendwie müssen die beiden jetzt wechselwirken, sonst ist die Frage sehr trivial: Es bewegen sich 2 Massen unabhängig voneinander - na und?
Also wie wechselwirken sie? |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 24. März 2016 01:03 Titel: |
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Das System Rohr besteht aus Wasser im Rohr und dem Rohr selbst
Dieses System wechselwirkt mit der Umgebung
Die Systemgrenze liegt um das Rohr..
Die Umgebung erhält impuls das Systemrohr verliert Impuls.
Wassermassen wandern über die Systemgrenze
wie bei der Rakete.
Das System hat einen Gesamtschwerpunkt (rohr+Wasser) durch den Austausch bewegt er sich.
Bei der Rakete schließt man durch den Austausch mit der Umgebung auf die Bewegung der Rakete.
das gleiche sollst du jetzt hier anwenden. |
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E=mc²
Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494
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| E=mc² Verfasst am: 24. März 2016 01:40 Titel: |
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Kann man sich das so vorstellen:
Man werfe ein Rohr in ein Becken mit Wasser.
Somit füllt sich das Rohr mit Wasser.
Die ganze Umgebung ist Wasser.
Das Rohr plus das Wasser darin bilden das System Rohr.
Im Rohr ist ein irgendwie gearteter Mechanismus (vgl. Turbine) der die Durchflussgeschwindigkeit des Wasser durch das Rohr ändern kann. Wie der Mechanismus beschaffen ist, wird aber nicht betrachtet.
Das Rohr bewegt sich durchs Wasser.
Seine Geschwindigkeit wird verringert durch den Mechanismus, somit verliert das Rohr Impuls und gibt diesen in das Becken ab.
Wenn es nicht so ist (was ich fast schon befürchte) kläre mich bitte genau auf. Ich habe etwas das Gefühl, dass das Bsp daran krankt, dass du undefinierte Begriffe Vorkommen wie "die Umgebung" (klar, aller außerhalb des Systems, aber was ist dort? Leer kann es nicht sein, weil es ja lt. dir Impuls aufnimmt, somit muss da auch eine Masse sein).
Die nächste Frage ist, woher das Wasser genau kommt, welche Anfangsgeschwindigkeit es hat, wenn es die "Systemgrenze" überschreitet. |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 24. März 2016 02:16 Titel: |
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Ist es ein Problem sich das Rohr zum Zeitpunkt t=0 so vorzustellen wie in der Skizze.
das rohr hat Geschwindigkeit nach links wasser bezogen auf das Rohr nach rechts.
wie es dazu kommt ist doch uninteressant.
vom Zeitpunkt t=0 beschreibst du dieses System.
durch die konstanten Geschwindigkeiten kannsd du ziemlich einfach die Schwerpunktsbewegung in x herleiten, bewegt sich ja alles konstant.
danach soll das gleiche mit der Systembetrachtung Impulsbilanz (Rohr+WAsser) betrachtet werden.
Rohr +Wasser sei jetzt ein Körper der Masse in die Umgebung abgibt.
stell dir vor das ist im Weltall.
Stell dir vor ein Astronaut füllt ein Rohr mit Wasser danach schiebt er das Rohr zur Seite ohne das Wasser zu bewegen, das Wasser ruht.
nun nimmt er Abstand zum ruhenden wasser und beschleunigt das Rohr auf konstante GEschwindigkeit nach links so das es exakt auf das Wasser zu steuert.
Ein zweiter Astronaut bewegt sich mit dem Rohr mit von der Richtung her und hat die Augen geschlossen. Aber eine spur langsamer sodass sich das Rohr mit vkr nach links bewegt. durch seine eigene Bewegung bewegt sich das Wasser nach rechts.
Wenn das Rohr das Wasser bedeckt öffnet er die Augen t=0 und hat als einzige Kenntnis den Impuls des Gesamtsystems und die Ausflussgeschwindigkeit aus dem Rohr-.
Er soll nun die Bewegung des Gesamtsystems(=Körper ) beschreiben anhand des Ausflusses des Impulses aus dem Rohr
die umgebung ist das Weltall.
da könnte ich noch 100 andere Varianten vorträgen
es muß doch reichen wenn man zum Zeitpunkt t=0 den Impuls des Systems kennt und weiß was ausfließt dann kann man auch seine Bewegung beschreiben zu mindest geht man bei der Raketengrundgleichung davon aus.
Gottseidank habe ich morgen frei ist schon 2.
ich geh schlafen
MFG |
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E=mc²
Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494
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| E=mc² Verfasst am: 24. März 2016 02:42 Titel: |
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Das ist doch irgendwie genau das, was ich im vorletzten Posting beschrieben hatte:
| E=mc² hat Folgendes geschrieben: | [..]
Anfangs ist das Rohr zu gänze mit Wasser gefüllt, also genau das Volumen V. Da kann man doch auch genauso einen starren Körper der selben Form mit selben Volumen betrachten, oder?
Nun bewegt sich der Rohrinhalt in die eine Richtung und das Rohr in die andere Richtung. Irgendwie müssen die beiden jetzt wechselwirken, sonst ist die Frage sehr trivial: Es bewegen sich 2 Massen unabhängig voneinander - na und?
Also wie wechselwirken sie? |
nur dass sie eben nicht wechselnwirken, da du ja weiter oben gemeint hast alles sei reibungsfrei etc.
Mir kommt das irgendwie so vor wie: Betrachten wir etwas triviales so umständlich, dass sich niemand mehr auskennt.
Natürlich kann du jetzt nur jenen Teil des Wassers, der innerhalb des Rohres ist, mit dem Rohr zu einem System definieren und dessen Schwerpunkt berechnen - nur welcher physikalischen Realität entspricht das? Welchen Sinn macht das?
Ich sehe auch nicht, was das mit der Raketengleichung zu tun haben soll. Die einzige Gemeinsamkeit: ein system, dessen Gesamtmasse nicht konstant ist, wobei es einmal tatsächlich so ist (Rakete) und im anderen Fall bloß auf eine merkwürdige Abgrenzung des Systems zurückzuführen ist.
Dafür sind die Unterschiede gravierend: Die beiden Situation unterscheiden sich dadurch, dass bei der Rakete am Anfang Raktete und Brennstoff die selbe Geschwindigkeit haben (weil der Brennstoff im Tank der Rakete ruht) während sich hier beim Rohrbeispiel schon von Anfang an das Wasser relativ zum Rohr bewegt. Weiters gilt im Rohrbeispiel für alle Körper a=0. Es gibt keine Beschleunigung. Es ist aber genau der Sinn der Rakete zu beschleunigen. |
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Mathefix
Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5867
Wohnort: jwd
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| Mathefix Verfasst am: 24. März 2016 11:12 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: | Ich beschäftige mich damit weil es für mich einige Ungereimtheiten gibt, und weil ich wissen will wies richtig geht.
Deswegen philosophiere ich.
Wenn du das mathematisch durchrechnest dann siehst du ja schon alleine das es bei so einen wie du sagst trivialen Rohr nicht stimmt.
Oder zeige mir wo ich hier einen Fehler mache,, |
Da ist nichts ungereimt.
Was betrachtest Du? Die Rakete oder deren Schwerpunkt?
Wenn Du den Schwerpunkt betrachtest verändert der sich natürlich, weil sich die Massenverteilung durch den Treibstoffverbrauch ändert - er wandert innerhalb der Rakete. Das hat kerinen Einfluss auf die Geschwindigkeit des Rakentenkörpers.
Wenn die Raketenkörper transparent wäre und der Schwerpunkt durch eine Leuchtdiode sichtbar gemacht würde, sähe der aussenstehende Beobachter, dass der Schwerpunkt eine andere Geschwindigkeit hat als die Raketenhülle. Der Schwrpunkt kann aber den Raketenkörper nicht verlassen - er ist also je nach seiner Bewegungsrichtung weder früher noch später an der Gipfelhöhe angelangt. |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 24. März 2016 15:40 Titel: |
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| Zitat: | | nur dass sie eben nicht wechselnwirken, da du ja weiter oben gemeint hast alles sei reibungsfrei etc. |
Das ist doch völlig irrrelevant für eine Systembetrachtung.
Wechselwirkungen innerhalb eines System führen nicht zu einer Impulsänderung auf das System!
Ich kann genauso gut das Rohr länger zeichnen nach links zum Zeitpunkt t=-10 Sekunden hat das Rohr und Wasser geschwindigkeit nach links dann beschleunigt eine Wechselwirkung das Wasser im Rohr nach rechts und dass Rohr weiter nach links.
solange kein Wasser austritt verändert sich der Impuls des Systems (Rohr+Wasser) nicht und daher wandert auch sein Schwerpunkt mit der selben GEschwindigkeit.
irgendwann gelangt dieses Wasser dann zum Austrittspunkt und das sei t=0 und jetzt beginnt es auszufliessen nur das verändert den Impuls des Systems.
was ändert das an der Beschreibung?
| Zitat: | Mir kommt das irgendwie so vor wie: Betrachten wir etwas triviales so umständlich, dass sich niemand mehr auskennt.
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ich kann da auch beschleunigungen einbauen dann funktioniert es genauso nicht. der Grund warum ich etwas triviales gewählt habe, weil man hier leicht ermittelen kann wo sich der Rohrkasten befindet wo sich das Wasser befindet und der Gesamtschwerpunkt.
Ich kann also die realen Gleichungen ziemlich einfach ermitteln.
Und jetzt kann ich die Impulsbilanz und Massenbilanz und das variable Massenkonzept daran ausprobieren.
Denn was bei der Rakete funktioniert muß auch hier funktionieren, das tut es aber nicht. darum suche ich nach einer allgemeinen Variante die immer funktioniert. die muß auch bei einem simplen Rohr als Systembetrachtung funktionieren.
Man kann nicht einerseits eine Systembetrachtung auf die Rakete loslassen und dann funktioniert sie nicht einwandfrei auf ein simples triviales Rohr.
Die Fehler die meiner Meinung nach auftreten habe ich hier geschildert.
| Zitat: |
Natürlich kann du jetzt nur jenen Teil des Wassers, der innerhalb des Rohres ist, mit dem Rohr zu einem System definieren und dessen Schwerpunkt berechnen - nur welcher physikalischen Realität entspricht das? Welchen Sinn macht das?
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hast du dich schon mal gefragt was man bei der Rakete macht hier zählt man ja auch das Gas das gerade im Triebwerk ist zum System hinzu und zählt das was ausfliesst nicht mehr hinzu
| Zitat: | Ich sehe auch nicht, was das mit der Raketengleichung zu tun haben soll. Die einzige Gemeinsamkeit: ein system, dessen Gesamtmasse nicht konstant ist, wobei es einmal tatsächlich so ist (Rakete) und im anderen Fall bloß auf eine merkwürdige Abgrenzung des Systems zurückzuführen ist.
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du findest diese Abgrenzung merkwürdig und machst genau dasselbe bei der Rakete indem du die Systemgrenze um die Raketenhülle legst und nur das betrachtest was am Triebwerkende hinten rauskommt.
Dort findest du es nicht merkwürdig?
| Zitat: | Dafür sind die Unterschiede gravierend: Die beiden Situation unterscheiden sich dadurch, dass bei der Rakete am Anfang Raktete und Brennstoff die selbe Geschwindigkeit haben (weil der Brennstoff im Tank der Rakete ruht) während sich hier beim Rohrbeispiel schon von Anfang an das Wasser relativ zum Rohr bewegt. Weiters gilt im Rohrbeispiel für alle Körper a=0. Es gibt keine Beschleunigung. Es ist aber genau der Sinn der Rakete zu beschleunigen.
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was innerhalb eines Systems passiert spielt keine Rolle für Impulsänderung auf das Systen, ich kann das genauso gut mit einer simplen beschleunigung durchspielen wie oben erklärt solange nichts das System verlässt bleibt der Impuls konstant.
Stell dir vor für die Impulsbilanz du weißt gar nicht ob sich das Rohr konstant bewegt oder nicht... man gibt dir einfach den Gesamtimpuls wie bei der Rakete. der ist am Anfang null. und hier hat er einen negativen Wert.
Die Rakete kann man genauso gut mit Anfangsimpuls im All betrachten und dann stösst sie Gase aus.
Und dann weißt du weiters das Wasser auf den Rohrkasten mit vw ausfließt und du kennst die startmasse.
Wendest du jetzt die Impulsbilanz und Massenbilanz an versagst du
wenn du (v-vw) ansetzt und keine Schwerpunktskorrektur machst.
| mathefix hat Folgendes geschrieben: | Wenn die Raketenkörper transparent wäre und der Schwerpunkt durch eine Leuchtdiode sichtbar gemacht würde, sähe der aussenstehende Beobachter, dass der Schwerpunkt eine andere Geschwindigkeit hat als die Raketenhülle. Der Schwrpunkt kann aber den Raketenkörper nicht verlassen - er ist also je nach seiner Bewegungsrichtung weder früher noch später an der Gipfelhöhe angelangt.
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das ist richtig. Dir ist aber anscheinend immer noch nicht klar das du mit der Raketengrundgleichung nicht die Bewegung der Raketenhülle beschreiben kannsd!!!!!!!!
weil das Gas im System das sich gerade im Triebwerk befindet zur Rakete zählst. verstehst du das?
der momentane Impuls durch die momentane Masse ergibt nicht die Geschwindigkeit der Raketenhülle.
Ist das mal klar oder nicht?
und er beschreibt nicht die Geschwindigkeit des Schwerpunktes wie in deiner Schilderung.
Was beschreibt dann der Impuls durch Masse dividiert=? |
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E=mc²
Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494
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| E=mc² Verfasst am: 24. März 2016 21:59 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: |
| Zitat: | Ich sehe auch nicht, was das mit der Raketengleichung zu tun haben soll. Die einzige Gemeinsamkeit: ein system, dessen Gesamtmasse nicht konstant ist, wobei es einmal tatsächlich so ist (Rakete) und im anderen Fall bloß auf eine merkwürdige Abgrenzung des Systems zurückzuführen ist.
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du findest diese Abgrenzung merkwürdig und machst genau dasselbe bei der Rakete indem du die Systemgrenze um die Raketenhülle legst und nur das betrachtest was am Triebwerkende hinten rauskommt.
Dort findest du es nicht merkwürdig?
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Prinzipiell ist es umständlich ein nicht abgeschlossenes System zu betrachten. Bei der Rakete ist es unumgänglich, weil der Teil des Teibstoffes, der sich noch im Tank befindet mit der Rakete mit beschleunigt werden muss, während der Rest des Treibstoffes eben nicht mehr beschleunigt wird. Somit ist es unumgänglich das offene System Rakete zu betrachten. Bei deinen System ist das natürlich auch möglich aber nur bedingt sinnvoll.
| VeryApe hat Folgendes geschrieben: | | Denn was bei der Rakete funktioniert muß auch hier funktionieren, das tut es aber nicht. |
Sag mir bitte ganz konkret, was daran nicht funktioniert!
Dass man aus deiner Situation mit dem Rohr nicht die Raktengleichung wird herleiten können ist doch wohl klar. |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 24. März 2016 22:19 Titel: |
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zuerst mal danke das du dir Zeit nimmst.
Die Beiträge von jh8979 helfen mir überhaupt nicht weiter.
| Zitat: | Sag mir bitte ganz konkret, was daran nicht funktioniert!
Dass man aus deiner Situation mit dem Rohr nicht die Raktengleichung wird herleiten können ist doch wohl klar.
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dazu muß ich vorher etwas von dir wissen bei meinen Gesamtsystem Rohr +Wasser
1) Der Gesamtimpuls des Systemes durch die Gesamtmasse beschreibt nicht die Geschwindigkeit des Rohrkasten also das eigentlich Rohr
!= bedeutet ungleich
korrekt?
2) was beschreibt nun v ?
Meiner Meinung nach die Geschwindigkeit des Schwerpunktes des Gesamtsystems wenn man für einen kurzen Augenblick das Gesamtsystem als geschlossen betrachtet. also die zum Zeitpunkt dt ausgestossene Wassermasse mit betrachtet... korrekt?
3) Die Wassergeschwindigkeit bezogen auf das Rohr ist vw..
wenn ich hinschreibe das Wasser mit v-vw bezogen auf das Inertialsystem austritt wäre das Falsch denn v ist nicht die Rohrgeschwindigkeit korrekt? |
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E=mc²
Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494
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| E=mc² Verfasst am: 24. März 2016 23:03 Titel: |
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1) ist korrekt
2) v=p/m ist die Geschwindigkeit des Schwerpunktes des Systems, dessen Impuls p und dessen Masse m du einsetzt. Das mit dem System für dt als geschlossen ansehen kann ich als Gedanke nachvollziehen, ob es formal völlig korrekt ist kann ich dir aber leider nicht sagen. Ich würde mir darüber aber auch nicht sonderlich lange Gedanken machen. Die Wassermasse dm, die während dieser ausgestoßen wird, geht ja auch gegen null.
3)
Naja, das Wasser tritt mit vw aus dem Rohr aus.
---
Für den Impuls des Systems gilt:
= m_{Rohr} \cdot v_{Rohr} + m_{Wasser im System}(t) \cdot v_{Wasser} )
außerdem gilt:
 = m_{Anfangs}-v_{Austritt}\cdot A \cdot \rho \cdot t )
Für diesen Impuls gilt NICHT:
da das System nicht abgeschlossen ist.
Für  gilt hingegen schon:
Zuletzt bearbeitet von E=mc² am 24. März 2016 23:11, insgesamt einmal bearbeitet |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 24. März 2016 23:08 Titel: |
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| Zitat: | 2) v=p/m ist die Geschwindigkeit des Schwerpunktes des Systems, dessen Impuls p und dessen Masse m du einsetzt. Das mit dem System für dt als geschlossen ansehen kann ich als Gedanke nachvollziehen, ob es formal völlig korrekt ist kann ich dir aber leider nicht sagen. Ich würde mir darüber aber auch nicht sonderlich lange Gedanken machen. Die Wassermasse dm, die während dieser ausgestoßen wird, geht ja auch gegen null.
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okay bleiben wir bei dem
wenn du nun die Rakete hernimmst dann ist auch dort v die Geschwindigkeit des Schwerpunktes wenn man für einen kurzen augenblick das system als geschlossen betrachtet.
die Geschwindigkeit des Schwerpunktes ist aber nicht gleich der Geschwindigkeit der Raketenhülle des eigentlichen Metallgerüsts.
Nun schreibt man das Gas tritt bezogen auf dieses Metallgerüst bzw Triebwerk ist ja auch ein Metallgerüst mit vg aus.
wie kann ich dann hinschreiben das es auf das Inertialsystem mit
v-vg austritt wenn doch v gar nicht die Geschwindigkeit des Metallgerüstes beschreibt? |
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E=mc²
Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494
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| E=mc² Verfasst am: 24. März 2016 23:27 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: |
wenn du nun die Rakete hernimmst dann ist auch dort v die Geschwindigkeit des Schwerpunktes wenn man für einen kurzen augenblick das system als geschlossen betrachtet.
die Geschwindigkeit des Schwerpunktes ist aber nicht gleich der Geschwindigkeit der Raketenhülle des eigentlichen Metallgerüsts |
(Hervorhebung durch mich)
Doch. Es gibt ja keine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Raketentreibstoff in der Rakete und dem Rest der Rakete.
Es gibt eine Relativgeschwindigkeit zwischen der Rakete und dem schon ausgetreten Treibstoff, aber dieser ist ja nicht mehr Teil dieses Systems. (Wenn du dich auf den Standpunkt stellst, dass du das System aber für dt als geschlossen ansiehst, dann ergibt sich eine geringe Differenz von (dm/dt)*dt*v_g/m_Rakete, die ebenso wie dt gegen null geht ) |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 24. März 2016 23:30 Titel: |
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| Zitat: |
Doch. Es gibt ja keine Relativgeschwindigkeit zwischen dem Raketentreibstoff in der Rakete und dem Rest der Rakete.
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ähm tschuldigung und was ist mit dem Gas das sich im Triebwerk befindet und noch nicht ausgetreten ist?
glaubst du nicht das es da einen GEschwindigkeitsverlauf gibt bis das Gas diese vg hat in der Rakete.
und das sich hier eine gewisse Gasmasse im Triebwerk befindeT? |
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E=mc²
Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494
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| E=mc² Verfasst am: 25. März 2016 00:04 Titel: |
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An das hatte ich auch gedacht, allerdings bin ich zum Ergebnis gelangt, dass das in der Raketengleichung einfach nicht berücksichtigt wird.
Die Raketengleichung betrachtet die Geschwindigkeit des Schwerpunktes der Rakete! Sie beschreibt nicht die Geschwindigkeit eines Fixpunktes auf der Rakete! Das könnte sie gar nicht ohne genaue technische Daten der Rakete und deren Antriebssystem zu kennen.
Auch wenn der Unterschied zwischen Schwerpunktsgeschwindigkeit und Geschwindigkeit eines Fixpunktes am Raketengehäuse sehr gering ist, ist er da. Du kannst dir überlegen wie gering der Unterschied ist: Während die Rakete hunderte km (oder noch mehr) fliegt, ist die Abstandsänderung Fixpunkt/Schwerpunkt vlt. einige 10 m.
Und genau dieser Unterschied wird durch Dinge wie
- wo genau ist der Treibstoff gelagert
- wie geht die Beschleunigung des Treibstoffes von statten
- etc
beeinflusst. |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 25. März 2016 00:09 Titel: |
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damit bist du der erste der meine Ungereimtheiten versteht. 
Darüber wird kein Wort in wikipedia Artikel verloren. Der Autor macht sich sogar noch Gedanken über die Relativitästheorie anstatt das er den Fehler der klassischen Mechanik anspricht der sicher größer ist als der Relativitätstheorie.
Mit meiner ganzen herangehensweise mit dem Rohr und Wasser wollte ich zeigen welchen Quatsch man erhält wenn man das hier anwendet. das kannsd du in meinen geposteten Graphen feststellen.
jetzt weißt du was ich hier erfragen will und wo man mich die ganze Zeit abwürgt mit das ist eh alles korrekt und ich verstehe die Physik nicht. |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 25. März 2016 00:12 Titel: |
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| Zitat: |
Auch wenn der Unterschied zwischen Schwerpunktsgeschwindigkeit und Geschwindigkeit eines Fixpunktes am Raketengehäuse sehr gering ist, ist er da. Du kannst dir überlegen wie gering der Unterschied ist: Während die Rakete hunderte km (oder noch mehr) fliegt, ist die Abstandsänderung Fixpunkt/Schwerpunkt vlt. einige 10 m.
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wie kommst du da drauf? |
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E=mc²
Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494
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| E=mc² Verfasst am: 25. März 2016 00:23 Titel: |
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Naja, der Schwerpunkt der Rakete wird wohl innerhalb der Rakete sein. Und dass eine Rakete im Vergleich zur Strecke, die sie zurücklegt vernachlässigbar klein ist, liegt wohl auch auf der Hand.
Dass du jetzt Situationen finden kannst (die mit Raketen wenig zu tun haben, aber auch offene Systeme sind), wo dieser Effekt nicht mehr vernachlässigt werden kann, liegt auch auf der Hand.
Wenn du dann von der Gleichung verlangst die Geschwindigkeit nicht des Schwerpunktes, sondern eines Fixpunktes auf dem Gehäuse zu berechnen, hast du eindeutig den Gültigkeitsbereich dieser Gleichung verlassen. |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 25. März 2016 00:39 Titel: |
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| Zitat: |
Naja, der Schwerpunkt der Rakete wird wohl innerhalb der Rakete sein. Und dass eine Rakete im Vergleich zur Strecke, die sie zurücklegt vernachlässigbar klein ist, liegt wohl auch auf der Hand.
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Das hat doch gar nichts damit zu tun.
Der Schwerpunkt der Rakete ist der einens offenen Systems. v gilt aber nur für kurze Zeit dt für der man das System als geschlossen betrachtet.
beim start eines neuen dt schmeißt man die ausgestossene Masse aus dem System
durch das nicht betrachten einer ausgestossenen Masse springt der schwerpunkt auf einen anderen Punkt. das kann man gar nicht mit dem Impuls erklären. Dazu braucht man wie ich hier schon geschrieben habe die Schwerpunktskorrektur.
Man kann anhand des Schwerpunktes des offenen System nicht erkennen in wiefern die Schwerpunktsgeschwindigkeit v den Körper nach eilt weil sie nicht den Schwerpunkt eines offenen Systems beschreibt.
ich habe zu Anfang an das beispiel mit dem durchflossenen Rohr gebracht.
das Rohr hat impuls der Schwerpunkt bewegt sich aber nicht er verändert sich nicht.
trotzdem hat der Rohrkasten eine andere Geschwindigkeit (er ruht) als Wasserimpuls plus Rohrkasten durch gesamtmassse
Ich nenne es SChwerpunkstkorrektur. ich weiß nicht welchen Namen das in der Physik trägt, das entstand durch selber nachdenken. ich finde dazu einfach nichts.
ganz zu anfang
| veryape hat Folgendes geschrieben: | wodurch sich der Schwerpunkt des offenen Systems nicht mit vs' bewegt sondern in x mit
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vs die Geschwindigkeit des Schwerpunktes eines offenen System
vs' enspricht hier unsere v die Geschwindigkeit des Schwerpunktes über dt wenn man die ausgestossene Masse mitbetrachtet.
danach wird sie ausgestossen wodurch der Schwerpunkt zusätzlich springt
x ist der Abstand von momentanen Schwerpunkt zum ausgestossenen dm Schwerpunkt
wenn du aus einen Kuchen einen Teil wegschneidest dann wandert der Schwerpunkt ohne das der Kuchen impuls hat. |
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E=mc²
Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494
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| E=mc² Verfasst am: 25. März 2016 01:02 Titel: |
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| VeryApe hat Folgendes geschrieben: | | Zitat: |
Naja, der Schwerpunkt der Rakete wird wohl innerhalb der Rakete sein. Und dass eine Rakete im Vergleich zur Strecke, die sie zurücklegt vernachlässigbar klein ist, liegt wohl auch auf der Hand.
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Das hat doch gar nichts damit zu tun.
Der Schwerpunkt der Rakete ist der einens offenen Systems. |
Ja, und? Diesem offenen System gehören dennoch nur Massenelemente an, die sich innerhalb der Rakete befinden. Somit muss der Schwerpunkt auch innerhalb der Rakete sein.
Genau dann, wenn wir sagen würden, alles wäre Teil des Systems (also auch längst ausgetretener Treibstoff) würde der Schwerpunkt weit aus dem System wandern. Aber genau dadurch, dass wir sagen unser System ist offen und dieser Treibstoff hat das System, das wir betrachten verlassen, bleibt der Schwerpunkt innerhalb der Rakete!
| VeryApe hat Folgendes geschrieben: | v gilt aber nur für kurze Zeit dt für der man das System als geschlossen betrachtet.
beim start eines neuen dt schmeißt man die ausgestossene Masse aus dem System
durch das nicht betrachten einer ausgestossenen Masse springt der schwerpunkt auf einen anderen Punkt. |
Ja, für unendlich kurze Zeit! Wenn du sagst, dass das System für dt als geschlossen angesehen wird, dann muss du aber auch dabei bleiben, dass dt infinitesimal klein ist! Durch Zuordnen einer endlichen Größe für eine infinitesimal kleine (wie zB dt) kannst du ziemlich viel ad absurdum führen!
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Zum Beispiel mit dem Rohr kann ich mich leider nicht äußern! Was heißt das?
| VeryApe hat Folgendes geschrieben: | | das Rohr hat impuls der Schwerpunkt bewegt sich aber nicht er verändert sich nicht. |
Das ist wirklich keine Grundlage für eine Diskussion über diesen Sachverhalt. Man kennt sich nicht aus. |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 25. März 2016 01:33 Titel: |
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| Zitat: | | Ja, und? Diesem offenen System gehören dennoch nur Massenelemente an, die sich innerhalb der Rakete befinden. Somit muss der Schwerpunkt auch innerhalb der Rakete sein. |
das ist richtig, aber ich meine das so
angenommen du bestimmst den Schwerpunkt zum Zeitpunkt t=0 und dann den SChwerpunkt zu Ende. dann kannsd du aus dessen wanderung nicht auslesen umwieiviel die systematische Geschwindigkeit v zur wirklichen GEschwindigkeit des Raketenkörpers nacheilt.
Zum Beispiel nimm das Rohr her das mit Wasser gefüllt ist siehe meine letzte Skizze
Am Anfang ist der Schwerpunkt in der Mitte des Rohres.
dann wandert der Schwerpunkt in Richtung wasserausfluss und dann wandert er wieder zurück
gegen ende leeres Rohr befindet er sich wieder in der Mitte.
wie willsd du nun auslesen umwieviel die Geschwindigkeiten differieren.
der schwerpunkt hat sich gegen ende zu anfang nicht verschoben obwohl die systematische Geschwindigkeit mit dem Rohrkasten nicht übereinstimmt.
| Zitat: |
Ja, für unendlich kurze Zeit! Wenn du sagst, dass das System für dt als geschlossen angesehen wird, dann muss du aber auch dabei bleiben, dass dt infinitesimal klein ist! Durch Zuordnen einer endlichen Größe für eine infinitesimal kleine (wie zB dt) kannst du ziemlich viel ad absurdum führen!
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ich meine das so, damit die definierte Geschwindigkeit  überhaupt einen Sinn im offenen System bekommt muß man das System für die Zeitspanne dt als geschlossen betrachten.
machen wir das
der Gesamtschwerpunkt sei an der Stelle x=0 nach dt befindet er sich an der Stelle dx=v*dt , dabei ist aber das ausgetretene Massestückchen mit zu betrachten dann würde dieser neue Schwerpunkt stimmen, aber durch das man dieses Massestückchen nun aus dem System kickt, weil es ja ein offenes ist. muß man von diesem Punkt wieder zurückrechnen auf den neuen Schwerpunkt der dadurch entsteht das man ja im Endeffekt dieses Massestückchen rauskickt.
ich betrachte das also so als wandert der Schwerpunkt über dt mit v und dann muß ich dieses springen noch berücksichtigen. wenn ich diesen Sprung durch dt dividere erhalte ich eine endliche Geschwindigkeit die ich zu diesem v hinzuaddiere.
der Sprung ist ja auch unendlich klein weil ich eine unendlich kleine masse rauskick,
ich komme mit der Impulsbilanz plus Schwerpunktskorrektur genau auf die Schwerpunktsbewegung meines Gesamtsystem Rohres.
ich kann es dir vorrechnen wenn du willsd. |
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Duncan
Gast
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| Duncan Verfasst am: 25. März 2016 08:26 Titel: |
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... und täglich grüßt das Murmeltier! |
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VeryApe
Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247
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| VeryApe Verfasst am: 29. März 2016 16:47 Titel: |
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ich habe die allgemeine Gleichung für ein offenes System mit einen Ausfluss nun endlich selbst aufstellen können.
kennt man den zeitlichen Schwerpunktsverlauf innerhalb des Systems bezogen auf die Systemgrenze des Ausflusses gilt.
)
dm... Massenänderung System
dmu... Massenänderung Umgebung
)
 .. Geschwindigkeit des Systemkasten - bei der Rakete das Metallgehäuse
 .. Mediumaustrittsgeschwindigkeit bezogen auf den Kasten
 ...... Schwerpunktsgeschwindigkeit bei geschlossener Betrachtung über dt (also inkusive der über dt austretenden Mediummasse)
 Schwerpunktsabstand innerhalb des Systems bezogen zur ausflussgrenze des Systems.
 Schwerpunktsgeschwindigkeit des offenen Systems korrigiert um die schwerpunktsverlagerung durch das ausschließen der ausgetretenen Masse aus dem System
)
)
Da sich der Schwerpunkt des offenen Systems innerhalb des Systems befinden muß kann er dem Systemkasten nur sehr gering nach oder voreilen, damit kann man  vernachlässigen.
| E=m*c² hat Folgendes geschrieben: | | Auch wenn der Unterschied zwischen Schwerpunktsgeschwindigkeit und Geschwindigkeit eines Fixpunktes am Raketengehäuse sehr gering ist, ist er da. Du kannst dir überlegen wie gering der Unterschied ist: Während die Rakete hunderte km (oder noch mehr) fliegt, ist die Abstandsänderung Fixpunkt/Schwerpunkt vlt. einige 10 m. |
genau das beschreibt
daher folgt unter der oben geschilderten Annäherung mit konstanten
Massestrom
wenn man den zeitlichen verlauf von xsa vernachlässigt und einfach den geringsten Abstand einsetzt vom momentanen Schwerpunkt des Systems zur Systemgrenze des Aussflusses.
folgt
+ ln (\frac {m_{0}}{m}) +v_{0})
v ist die Systemgeschwindigkeit bei geschlossener Betrachtung
Der Fehler der Raketengrundgleichung resultiert daraus das man mit dem Ansatz v-vm das Medium mitzuviel negativen Impuls auf das Inertialsystem ausströmen lässt. denn es strömt mit etwas mehr positiven Impuls aus weil der Raketen bzw Systemkasten sich etwas schneller bewegt als mit v.
Die Schwerpunktsgeschwindigkeit des offenen System welche den Raketenkasten sehr gut entspricht ist dann
folgt
+ ln (\frac {m_{0}}{m}) +v_{0}-\dot m \frac {x_{sA,min}}{m})
+v_{0} )
das wäre der minimalste Fehler-.der Fehler ist aber größer.
masssestrom ist negativ einzusetzen weil er sich auf die Rakete bezieht,
Die Raketengrundgleichung ist bei der Rakete berechtigt, aber nicht die richtige Herleitung, sondern sie basiert auf einen Fehler in der klassischen Mechanik, bzw einer Näherung, deren Fehler viel größer ist als relativistische.
denn v ist nicht die Geschwindigkeit des Raketenkörpers sondern eine systematische, das Gas stömt aber bezogen auf den Raketenkörper mit vg aus und nicht bezogen auf irgendwelche systematischen Geschwindigkeiten.
...... Ich dachte, hier könnte mir einer helfen auf die richtige Gleichung zu kommen.
falsch gedacht, wenigstens habe ich es selber geschafft, damit beende ich das Ganze  |
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jh8979
Moderator
Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8583
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| jh8979 Verfasst am: 29. März 2016 22:55 Titel: |
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Bevor das hier ein unbedarfter liest und denkt die Raketengleichung wäre falsch oder irgendwie "ungenau" (sei es im Ergebnis oder der Herleitung):
Das ist nicht der Fall. Mehr hab ich dazu nicht mehr zu sagen. |
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