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Wagen Paradoxon
 
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VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 30. März 2016 01:32    Titel: Wagen Paradoxon Antworten mit Zitat

2 identische Wagen von denen der Wagen Nummer 2 ein längeres Rohr hat, dafür hat der Wagen Nummer 1 eine genau positionierte Ausgleichsmasse, damit beide dasselbe Gewicht haben. und auch die gleiche Masseverteilung auf den Rädern.

Beide werden nun mit Wasser gefüllt bis zur selben Höhe und haben diesselbe Pumpe.
Diese befördert das Wasser mit einem konstanten Volumenstrom und konstanter ausflussgeschwindigkeit vg.

das wasser fließt reibungsfrei.

Beide Wagen sind der per Feststellbremse blockiert.

Nun werden die Pumpen gleichzeitig eingeschaltet.

Beim Wagen Nummer 1 zeigt sich durch das kürzere Rohr als ersters der Ausfluss.

Wenn sich am Wagen Nummer 2 der gleiche Ausfluss zeigt, werden bei beiden die Feststellbremse gelöst.










für das erste dt gilt kurz nach startbeginn
vg ist für beide Wagen gleich dm ist auch für beide Wagen gleich die momentane Masse ist unterschiedlich.

Sie unterscheidet sich nur durch das mehr an Wasser im längeren Rohr


sprich Wagen Nummer 1:



Wagen Nummer 2:




offensichtlich beschleunigt nach Raketengrundgleichung wagen Nummer 2 langsamer als Wagen Nummer 1.

Warum sollte die länge des Rohres einen Effekt auf die Wagenbeschleunigung haben?.

es ist doch offensichtlich das beide Wagen gleich beschleunigen müssen.



Wagen Paradoxon.gif
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 Angeschaut:  2330 mal

Wagen Paradoxon.gif


E=mc²



Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494

Beitrag E=mc² Verfasst am: 30. März 2016 02:34    Titel: Antworten mit Zitat

VeryApe hat Folgendes geschrieben:
offensichtlich beschleunigt nach Raketengrundgleichung wagen Nummer 2 langsamer als Wagen Nummer 1.


Da in der Raketengrundgleichung so eine größe wie "Rohrlänge" nicht vorkommt, erschließt sich mir nicht, wie du auf diese Aussage kommst.

Die Raketengleichung ist eine Funktion v(m). Neben v und m, kommen als Parameter nur m_0 und v_g vor und diese sind doch bei beiden Situationen gleich. Dass die Masse gleich ist, hast du explizit gefordert und dass gleiche Pumpen zu gleichem v_g führen ist doch aus klar.

Insofern kann ich die zitierte Aussage ebensowenig wie das daraus gefolgerte Paradoxon nachvollziehen!
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 30. März 2016 07:15    Titel: Antworten mit Zitat

Interessante Aufgabenstellung.

Bei Wagen 1 wird Wasser "verschwendet", weil er gebremst auf Wagen 2 warten muss.

Nun stoßen beide dieselbe Menge Wasser aus, aber Wagen 1 hat die kleinere Masse wegen des bereits verlorenen Wassers. Also wird er stärker beschleunigt.

Sicher kann man das mit der Raketengleichung nachrechnen. Aber ein ungetrübter Verstand reicht auch.

_________________
Glaubt nicht dem Hörensagen ... oder eingewurzelten Anschauungen, auch nicht den Worten eines verehrten Meisters; sondern was ihr selbst gründlich geprüft und als euch selbst und anderen zum Wohle dienend erkannt habt, das nehmt an. Siddhartha Gautama
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 30. März 2016 08:32    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Da in der Raketengrundgleichung so eine größe wie "Rohrlänge" nicht vorkommt, erschließt sich mir nicht, wie du auf diese Aussage kommst


ich meinte Ansatz zur Raketengrundgleichung.

haben beide dieselbe Beschleunigung oder nicht? oder wer beschleunigt langsamer und wie kommt man darauf?

ohne Rollreibung

wie errechnet sich die startbeschleunigung der Wagen, so wie ich das gemacht habe.

oder setzt du hier m0 ein?

@brilliant ich kenne die Antwort selber nicht drauf, das beschäftigt mich schon länger, denn nach meiner Logik müssten sie gleich beschleunigen, ob das Rohr länger oder nicht kann doch keine Auswirkung auf den Wagen haben sondern jediglich wo ich das Wasser hinzähle zum System Wagen oder zum System Umgebung.
Brillant



Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen

Beitrag Brillant Verfasst am: 30. März 2016 11:49    Titel: Antworten mit Zitat

VeryApe hat Folgendes geschrieben:
@brilliant ... denn nach meiner Logik müssten sie gleich beschleunigen, ob das Rohr länger oder nicht ...


Dann ändere die Bedingungen. Schalte bei Wagen 2 die Pumpe etwas eher an, sodass der Wasser-Ausstoß bei beiden Fahrzeugen gleichzeitig beginnt, also beide beim Losrollen dieselbe Masse haben. Darauf kommt es an.

Der Wasser-Vorrat von Wagen 2 ist dann um diese Zeit eher zuende, das im langen Rohr befindliche Wasser kann durch die Pumpe nicht mehr ausgestoßen werden. Wagen 1 hat also länger den Rückstoß und fährt Wagen 2 zum Schluss davon.

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VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 30. März 2016 14:27    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Der Wasser-Vorrat von Wagen 2 ist dann um diese Zeit eher zuende, das im langen Rohr befindliche Wasser kann durch die Pumpe nicht mehr ausgestoßen werden. Wagen 1 hat also länger den Rückstoß und fährt Wagen 2 zum Schluss davon.


was hat die zeitliche Länge des Rückstosses damit zu tun ob Wagen 1 oder Wagen 2 stärker beschleunigt oder gleich? verstehe ich nicht.
ausser das dann wagen 1 länger beschleunigt.

mahlzeit
ML



Anmeldungsdatum: 17.04.2013
Beiträge: 3398

Beitrag ML Verfasst am: 30. März 2016 15:04    Titel: Antworten mit Zitat

Hallo,

VeryApe hat Folgendes geschrieben:

ich meinte Ansatz zur Raketengrundgleichung.

haben beide dieselbe Beschleunigung oder nicht? oder wer beschleunigt langsamer und wie kommt man darauf?

ohne Rollreibung


ich glaube, die Raketengrundgleichung ist das Problem. Irgendwie steckt da für mich die Bedingung drin, dass das gesamte System die gleiche Geschwindigkeit hat. Eng damit verknüpft ist die Frage, was denn nun als Rakete zu verstehen ist.

- Wenn wir als Rakete den Wagen sowie die Flüssigkeit im Tank (ohne die Flüssigkeit im Rohr) annehmen, kommen wir dieser Bedingung recht nahe*. Durch Anwendung der Raketengrundgleichung kommen wir dann darauf, dass beide Gefährte gleich schnell beschleunigt werden.

- Wenn wir als Rakete den Wagen sowie die Flüssigkeit im Tank INKL. der Flüssigkeit im Rohr annehmen, dann haben wir keine einheitliche Geschwindigkeit der Rakete mehr. (Der Wagen fährt nach vorne, die Flüssigkeit im Rohr fährt entweder langsamer nach vorne oder sogar nach hinten, jeweils vom Laborsystem aus betrachtet, in dem die Straße ruht.)

Wir berechnen dann über die Raketengrundgleichung irgendeine mittlere Beschleunigung der Rakete aus, die sich aus den Bestandteilen a) Beschleunigung von Gehäuse + Flüssigkeit im Tank und b) Beschleunigung von Flüssigkeit im Rohr zusammensetzt. Das rechnen wir dann schön aus und interessieren uns in Wirklichkeit aber nur dafür, was mit dem Gehäuse passiert.


Viele Grüße
Michael


* die Flüssigkeit im Tank bewegt sich allerdings (örtlich gemittelt) etwas langsamer als das Gehäuse
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 30. März 2016 23:32    Titel: Antworten mit Zitat

sehe ich auch so, aber höchstunzufriedendstellend das ich die Systemgrenze nicht legen kann wie ich will, und selbst wenn ich sie nur auf den Wagen lege ohne Wasser im Rohr nur eine Näherung erhalte.

Nichtmal mit den modifizierten Gleichungen kann ich das lösen







weil ich das verdammte xsA' nicht ausrechnen kann und somit nicht auf xsA'' komme. ich weiß nur das es zwischen den zwei Wagen differiert weil der Schwerpunkt beider wagen anders liegt und es im Endeffekt dann auf dasselbe dvk hinausläuft. vk die Wagenkastengeschwindigkeit

das Wasser im Wagen verschiebt sich ja durch die Beschleunigung.

Ich werfe echt das Handtuch, es bleibt wohl alles nur eine Näherung
Damit habe ich eine zeit lang genug von diesen ganzen Systemkäse.
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 01. Apr 2016 09:45    Titel: Antworten mit Zitat

Ich Trottl habe die Änderung des Massenstroms bei meinen hergeleiteten Gleichungen im Thread offenes System gebogenes Rohr vergessen, so dämlich.

Durch die Beschleunigung des Wagens verändert sich der Massestrom am Ende des Rohres.



jetzt ändert sich aber vg mit der Wagenkasten geschwindigkeit vk und zwar





Die allgemeinen Gleichungen für ein offenes System mit einem Ausfluss die ich mir ermittelt habe lauten




vm.. die Mediumsgeschwindigkeit entspricht hier vg







vk... wagenkastengeschwindigkeit
vs... Schwerpunktsgeschwindigkeit des offenen systems
v ... Schwerpunktsgeschwindigkeit des systems bei geschlossener Betrachtung über dt also mit ausgestossener Mediumsmasse
xsa... Abstand Gesamtschwerpunkt des Systems zur Ausflussgrenze














wenn man jetzt bedenkt wie E=mc² im thread offenes System gebogenes Rohr geschildert hat das der Schwerpunkt des offenen Systems den Wagenkasten nur sehr gering nach oder voreilen kann weil er innerhalb des Wagenkastens liegen muß dürfte sehr gering sein und somit auch die Ableitung davon, denn beschreibt genau wie sich der SystemKasten (wagenkasten) vom Schwerpunkt des offenen Systems wegbewegt.

daher mit Annäherung












für die Startbeschleunigung gilt Massestrom ist für beide gleich und negativ .. vg ist für beide gleich die Fläche und dichte auch nur die Masse und x_Sa unterscheiden sich.



Wagen Nummer 1 beschleunigt also am Start mit



die beiden xsa unterschiede bestehen ungefähr aus der Rohrlängen differenz aber nicht ganz, wir haben oben aber xsa' vernachlässigt was das wahrscheinlich erklären könnte also vernachlässige ich das auch, wenn der Wagen selbst ohne Rohr viel schwerer ist als das Rohr dann gilt das in guter Näherung.



Wagen 2 beschleunigt am Start mit








Man sieht also der Wagen Nummer 2 beschleunigt gleich wie Wagen Nummer 1




damit kann ich die Grenzen legen wie ich will.


obwohl das hier auch nur eine Näherung ist, aber diese Näherung vernachlässigt nur


weiters bin ich selbst noch nicht restlos überzeugt weil hier dauernd kommentare im Thread offenes System gebogenes Rohr von jh8979 kommen die in richtung gehen. das ist alles Mist was ich schreibe und der hat sicher mehr Ahnung von Physik als ich, aber er muß nicht überall Recht haben

Das Problem was ich habe , ich habe es selbst hergeleitet und kann es nicht in einem Buch überprüfen, weil ich dazu nichts finde und keiner gibt mir einen Buchtipp, und ich erhalte damit aber das richtige in meinen gesamten Beispielen.
Mathefix



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Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 07. Apr 2016 16:17    Titel: Antworten mit Zitat

1. Der Impuls ist bei beiden Wagen identisch.
2. Da der Impuls bei Wagen 1 eher auftritt und damit ein Massenverlust entsteht, ist seine Beschleunigung natürlich grösser als bei Wagen 2, der bei gleichem Impuls die grössere Startmasse hat.

Hat mit der Länge des Rohrs direwkt nichts zu tun. Aus der Längendifferenz der Rohre und der Ausströmgeschwindigkeit ergibt sich nur die zeitliche Differenz

und der Masseverlust
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 08. Apr 2016 09:12    Titel: Antworten mit Zitat

Wenn du die Systemgrenze der Wagen aufs Rohrende legst ist der Impuls beim lösen der Feststellbremse nicht gleich.

Am Anfang wenn beide Wagen mit Wasser gefüllt werden im Behälter ist er bei beiden gleich null.

dann startet die Pumpe, der Impuls bleibt solange gleich bis bei Wagen 1 als erster eine kleine Masse dm*vg das System verlässt während sie im Wagen 2 noch drinnen bleibt. Hier differiert der Impuls zum ersten Mal, die Differenz baut sich auf bis auch im 2 Wagen endlich ein Stückchen Masse mit dm*vg das System verlässt.

Der Unterschied besteht aus

Ich kann ihn ungefähr kurz vor Start ausrechnen wenn ich die Schwerpunktsverlagerung von der Mitte des Behälters nach hinten vernachlässige. Das Wasser befüllt ja das Rohr dadurch verlagert sich der Schwerpunkt nach hinten, aber sehr gering.



Bei vernachlässigung dieser geringen Tatsache gilt.





vk=0 der Wagenkasten ruht



v nach rechts ist positiv





Wagen Nummer 1 hat den Startimpuls



Wagen Nummer 2 hat den Startimpuls









Der Startimpuls der beiden Wagen ist negativ, er unterscheidet sich genau wie vorher geschildet um das mehr im Wasser im Rohr mal der Ausflussgeschwindigkeit.


weiters ist festzuhalten der Wagenkasten ruht vk=0

Die Geschwindigkeit hat aber bereits einen negativen Wert und beschreibt nicht die Geschwindigkeit des Wagenkasten.

Ein Ansatz wie in der Raketengrundgleichung ist daher nicht korrekt denn das Wasser fließt bezogen auf den Wagenkasten mit vg aus nicht bezogen auf

es gilt für die Geschwindigkeit auf das Inertialsystrem

vk-vg =0 -vg=-vg

und nicht

v-vg v ist nicht 0 und daher würde das wasser mit zuviel negaitven Impuls ausströmen genau wie ich es schon bei der Rakete geschildert habe.

Im Prinzip glaubt doch was ihr wollt.

Ich habe die 2 Threads geschrieben weil es für mich Ungereimtheiten gibt mit dem Ansatz der Raketengrundgleichung.

Ich dachte mir könnte hier einer helfen diese zu beseitigen, aber das war nicht so.

Ich habe für mich die Lösung gefunden, sie stimmt in sämtlichen Beispielen die ich durchgerechnet habe, während der Ansatz zur Raketengrundgleichung versagt und ich beschäftige mich jetzt schon länger damit, wie ich daruf komme habe ich im anderen Thread geschildert.

Jetzt kann man natürlich sagen, ich bin zu blöd zum rechnen,aber kann ja jeder selber darüber nachdenken und nachrechnen.


Lies dir doch einfach den Beitrag von ML nochmal durch. der stimmt.

Im übrigen beschleunigen beide Wagen gleich !!!
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8581

Beitrag jh8979 Verfasst am: 08. Apr 2016 09:14    Titel: Antworten mit Zitat

VeryApe hat Folgendes geschrieben:

Ich habe die 2 Threads geschrieben weil es für mich Ungereimtheiten gibt mit dem Ansatz der Raketengrundgleichung.

Und Dir ist schon mehrmals gesagt worden, dass diese Ungereimtheiten nur an Deinem eigenen Unvermögen liegen und nicht an der Raketengleichung.
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 08. Apr 2016 09:38    Titel: Antworten mit Zitat

Bis jetzt schreibst du für mich nur wirres Zeug durcheinander so das es den Anschein hat du weißt nicht von was du redest, ohne basierte Aussagen je nach Auslegungssache.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8581

Beitrag jh8979 Verfasst am: 08. Apr 2016 09:41    Titel: Antworten mit Zitat

Diese Aussage ist nicht wirr, sondern sehr klar:
jh8979 hat Folgendes geschrieben:

Und Dir ist schon mehrmals gesagt worden, dass diese Ungereimtheiten nur an Deinem eigenen Unvermögen liegen und nicht an der Raketengleichung.

Es ist nicht der Fehler der Raketengleichung, wenn Du Deine Beschreibungen unübersichtlich wählst und Dich in 3 Seiten Algebra verstrickst, wo 3 Zeilen reichen würden.

Du kannst natürlich machen was Du willst, und so lange und kompliziert Rechnen wie es Dich glücklich macht. Aber bitte unterlass es zu implizieren die Raketengleichung wäre falsch oder unvollständig. Das ist sie nämlich nicht und Schueler/Studenten, die sich nicht so auskennen und Physik gerade selber erst lernen, könnten diesen Quatsch sonst noch glauben. (Was im übrigen der einzige Grund ist wieso ich hier schreib.)
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 08. Apr 2016 09:51    Titel: Antworten mit Zitat

kannsd du dann erklären warum hier die Hälfte der Meinung sind die Wagen beschleunigen gleich und die andere sie beschleunigen nicht gleich, beschleunigen sie gleich, wie errechnest du die Startbeschleunigung? falls du mal Zeit hast

kannsd du bitte erklären warum hier die Wahl der Systemgrenze zu verschiedenen Ergebnissen führt ? falls du mal Zeit hast.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8581

Beitrag jh8979 Verfasst am: 08. Apr 2016 10:02    Titel: Antworten mit Zitat

VeryApe hat Folgendes geschrieben:
kannsd du dann erklären warum hier die Hälfte der Meinung sind die Wagen beschleunigen gleich und die andere sie beschleunigen nicht gleich, beschleunigen sie gleich, wie errechnest du die Startbeschleunigung? falls du mal Zeit hast
Zitat:

Vermutlich weil eine Hälfte dann unrecht hat. ML hat doch schön beschrieben was das Problem ist.

kannsd du bitte erklären warum hier die Wahl der Systemgrenze zu verschiedenen Ergebnissen führt ? falls du mal Zeit hast.

ML hat doch schön beschrieben was das Problem ist, nämlich dass man schlicht was anderes ausrechnet dann als man eigentlich ausrechnen wollte.

Die Logik in Deiner Frage ist in etwa so:
Wenn ich eine Kollision von zweier einzelner Teilchen betrachte kann ich den Impuls des zweiten Teilchens nach der Kollision berechnen. Wenn ich jetzt aber beide Teilchen als ein System mit Gesamtimpuls betrachte, dann ist der Gesamtimpuls nach der Kollision nicht dasselbe wie der Impuls des zweiten Teilchens in der ersten Rechnung.
Und Deine Folgerung dann:
Die Impulserhaltung stimmt hier nicht.

Den Fehler in dieser Überlegung darfst Du jetzt selber suchen.
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 08. Apr 2016 10:33    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
ML hat doch schön beschrieben was das Problem ist, nämlich dass man schlicht was anderes ausrechnet dann als man eigentlich ausrechnen wollte.


bingo, damit haben wir schon die erste Übereinstimmung

Zitat:
Die Logik in Deiner Frage ist in etwa so:
Wenn ich eine Kollision von zweier einzelner Teilchen betrachte kann ich den Impuls des zweiten Teilchens nach der Kollision berechnen. Wenn ich jetzt aber beide Teilchen als ein System mit Gesamtimpuls betrachte, dann ist der Gesamtimpuls nach der Kollision nicht dasselbe wie der Impuls des zweiten Teilchens in der ersten Rechnung.
Und Deine Folgerung dann:
Die Impulserhaltung stimmt hier nicht.

Den Fehler in dieser Überlegung darfst Du jetzt selber suchen


lol nun weiß ich endgültig das du keine Ahnung hast um was es geht. Es geht nicht um die Impulserhaltung sondern das schlichtweg die Geschwindigkeit der austretenden Masse falsch bestimmt wird auf das Inertialsystem weil v nicht die Geschwindigkeit des Systemkasten beschreibt auf den sich die Ausfließgeschwindigkeit bezieht.

Dadurch stimmt die Impulsbilanz nur näherungsweise.

wenn aus einem System negativer Impuls austritt (dm=negativ) von dm* (vk-vg) austritt auf das Inertialsystem und im anderen Fall dm* (v-vg) dann gilt in beiden Fällen die Impulserhaltung und
das System gewinnt den gleichen Impuls der Unterschied ist aber

vk-vg!= v-vg

ich kann nichts dafür wenn das hoch für dich ist.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8581

Beitrag jh8979 Verfasst am: 08. Apr 2016 10:59    Titel: Antworten mit Zitat

VeryApe hat Folgendes geschrieben:

ich kann nichts dafür wenn das hoch für dich ist.

Mach was Du willst, mit ist das jetzt wirklich zu blöd geworden. Rechne Deine private Mechanik wie Du möchtest, aber hoer bitte auf hier zu behaupten, dass die Raketengleichung nicht stimmt nur weil Du nicht verstanden hast wie damit umzugehen ist (genauso wenig wie Du mein Beispiel verstanden hast).
Mathefix



Anmeldungsdatum: 05.08.2015
Beiträge: 5866
Wohnort: jwd

Beitrag Mathefix Verfasst am: 08. Apr 2016 13:12    Titel: Antworten mit Zitat

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
VeryApe hat Folgendes geschrieben:

ich kann nichts dafür wenn das hoch für dich ist.

Mach was Du willst, mit ist das jetzt wirklich zu blöd geworden. Rechne Deine private Mechanik wie Du möchtest, aber hoer bitte auf hier zu behaupten, dass die Raketengleichung nicht stimmt nur weil Du nicht verstanden hast wie damit umzugehen ist (genauso wenig wie Du mein Beispiel verstanden hast).


Das Thema ist ein gutes Beispiel dafür, dass man auch auf Basis falscher Annahmen, richtig rechnen kann.
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 08. Apr 2016 14:13    Titel: Antworten mit Zitat

@ mathefix
vor kurzen hattest du noch gesagt die 2 Wagen beschleunigen nicht gleich.

Ich empfehle dir zusätzlich zum Ansatz zur Raketengleichung einen Würfel.
Dann kannsd du dir die Systemgrenze erwürfeln.

jh8979 hat Folgendes geschrieben:
Mach was Du willst, mit ist das jetzt wirklich zu blöd geworden. Rechne Deine private Mechanik wie Du möchtest, aber hoer bitte auf hier zu behaupten, dass die Raketengleichung nicht stimmt nur weil Du nicht verstanden hast wie damit umzugehen ist (genauso wenig wie Du mein Beispiel verstanden hast).



Das kann ich gerne machen. Die Raketengrundgleichung ist weder ungenau in der Herleitung bzw noch eine Näherung. Sie stimmt exakt.

Die Fehler liegen bei meinen Unverständnis.
Bin ich jetzt in der Sekte aufgenommen? Entschuldigung für das genauerer Nachfragen und die nicht verstandenen Anworten durch mein Unverständnis.
jh8979
Moderator


Anmeldungsdatum: 10.07.2012
Beiträge: 8581

Beitrag jh8979 Verfasst am: 08. Apr 2016 14:18    Titel: Antworten mit Zitat

Erwartest Du ernsthaft eine Antwort auf so eine Provokation? Alles was Dein Problem erklärt wurde Dir schon gesagt. Du beschliesst das zu ignorieren und wirr weiterzureichen, also werd glücklich damit. Dies war mein letzter Kommentar hier.
E=mc²



Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494

Beitrag E=mc² Verfasst am: 08. Apr 2016 15:14    Titel: Antworten mit Zitat

Ich habe ein neues Wagen-Paradoxon:

Ein Wagen fährt eine Stunde lang mit einer konstanten Geschwindigkeit von 100 km/h auf der Autobahn. Wie weit ist er gefahren?

1) s=v*t= 100 km

2) s=1/2 a t². Da die Geschwindigkeit konstant ist, ist a=0. Somit ist s=0.


Nun besteht in der Antwort (2) offensichtlich ein gröberes Problem:
Du hast in eine korrekte Formel ("steht ja in jedem Anfänger-Physikbuch") korrekte Werte (bei konstanter Geschwindigkeit ist a ja tatsächlich gleich null) eingesetzt und bist mathematisch korrekt vorgegangen (Produkt-Null-Satz). Das Ergebnis ist aber sinnlos!

Wie reagierst du nun auf diese Situation?

(a) Du sagt die Formel s=1/2 a t² ist falsch. Du begründest das ewig lang, führst irgendwelche Korrektur-Terme ein und behauptest, niemand verstünde dich.

(b) Du siehst ein, dass du eine Formel außerhalb ihres Gültigkeitsbereiches angewendet hast und das Ergebnis daher sinnlos ist.


Ich gehe davon aus, dass du mir bei meinem Wagen Paradoxon mir eindeutig die Vorgangsweise (b) vorschlagen würdest. Du würdest erläutern, dass die von mir verwendet Formel nur bei v(t=0)=0 gültig ist und dass eben das nicht gegeben ist.

Ich empfehle dir nun bei deinem Wagen-Paradoxon und den anderen Problemen auch Vorgangsweise (b). Du verwendest die Raketengleichung teilweise falsch, meist außerhalb ihres Gültigkeitsbereiches (bzw. außerhalb des Berecheis, wo die Abweichung vernachlässigbar ist) und darfst dich daher nicht über sinnlose Ergebnisse wundern.
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 08. Apr 2016 15:34    Titel: Antworten mit Zitat

die allgemeine Gleichung für konstante Beschleunigung ist



Zitat:
Ich gehe davon aus, dass du mir bei meinem Wagen Paradoxon mir eindeutig die Vorgangsweise (b) vorschlagen würdest. Du würdest erläutern, dass die von mir verwendet Formel nur bei v(t=0)=0 gültig ist und dass eben das nicht gegeben ist.


richtig ich würde dir aber auch die allgemeine Formel mitteilen

Zitat:
Ich empfehle dir nun bei deinem Wagen-Paradoxon und den anderen Problemen auch Vorgangsweise (b). Du verwendest die Raketengleichung teilweise falsch, meist außerhalb ihres Gültigkeitsbereiches (bzw. außerhalb des Berecheis, wo die Abweichung vernachlässigbar ist) und darfst dich daher nicht über sinnlose Ergebnisse wundern.


wo ist denn die Raketengleichung gültig wenn sich bereits sogar hier im Wagenbehälter das Wasser bewegt samt in der Pumpe und in der Rakete bereits eine Gasmasse in Bewegung ist wenn am Ende bereits ein Massenstrom herauskommt.

Sie funktioniert doch sogar für diesen Fall nur näherungsweise.
Du hast dann geschildert das der Fehler gering ist, weil der Schwerpunkt im System nur wenig nach oder voreilt.

Das der Fehler gering ist habe ich nie bezweifelt er hat nur mit deiner aussage nichts zu tun und ist sogar größér.

man kann mir doch nicht zum Vorwurf machen das ich nach einer allgemeinen Gleichung suche wie



dann bekomme ich hier kommentare der Raketenansatz ist völlig exakt richtig und basiert nicht auf einer Näherung siehe Jh8979 letztes Kommentar gebogenes Rohr.

Ich wollte eine allgemeine Gleichung damit ich sehe ob ich den Fehler wirklich vernachlässigen kann und die ich auf alle Beispiele loslassen kann ohne einen Würfel mit dem ich mir erwürfeln soll wo ich nun die Systemgrenze hinzulegen habe.
E=mc²



Anmeldungsdatum: 24.06.2014
Beiträge: 494

Beitrag E=mc² Verfasst am: 08. Apr 2016 17:49    Titel: Antworten mit Zitat

Das Problem ist, dass es so keinen Sinn machst. Nur weil du immer mehr Effekte in deinen Beispielen hinzuziehst und die Formeln immer komplizierter werden (und auch für mehr Situationen anwendbar werden, weil du ja entsprechende Terme, wenn der Effekt nicht da ist wegfallen) suchst die auf diese Weise keine fundermentaleren Naturgesetzte, sondern produzierst sinnlos komplizerte Systeme und Formalismen.

Wenn ich folgende Frage stelle: "Wie lange braucht es bis ein Ball aus 1m Höhe über dem Boden fallengelassen wird auf dem Boden auftrifft?"

kann ich diese relativ einfach mithilfe von s=1/2 g t² beantworten. Ich kann auch noch den Luftwiderstand berücksichtigen, wenn ich ein genaueres Ergebnis will. Aber wenn ich auch noch berücksichtige, dass:
* g nicht konstant, sondern eine Funktion g(r) ist
* die Erdrotation
* die Gezeitkraft des Mondes (und am besten noch andere Himmelkörper)
* die Effekte die ART
* die Tatschache, dass es kleine Luftströmungen gibt
* usw, man könnte das unendlich fortsetzen

kommst du nicht auf einen grünen Zweig, weil es einfach alles unübersichtlich und unverständlich ist und die Gleichungen vlt sogar nicht mehr lösbar sind.

In etwa genau das selbe tust du aber! Die Formalismen werden immer unübersichtlicher, die Bennung wird ungenau und daher will das auch niemand mehr versuchen nachzuvollziehen. Es will niemand sich ewig lang mit diesen unübersichtlichen Formalismen, die einem bei nichts helfen, herumschlagen!

Du führst immer mehr Dinge ein, zB die Feststellbremse, die die Situation nur noch sehr viel komplexer macht. Am Bsp der Festellbremse sieht man das sehr schön: Was macht die: Sie überträgt den Impuls, den der Wagen erhalten würde, zu einem weiteren Körper (nämlich der Erde). Also ein weitere Körper, der dann berücksichtigt werden müsste, damit das System wieder geschlossen ist und die Impulserhaltung gilt.

Das alles hat aber mit der Raketengleichung nichts mehr zu tun! Wenn du diese widerlegen möchtest musst du einen Fehler in der Herleitung herausfinden oder eine Beobachtung liefern, die innerhalb des Gültigkeitsbereichs liegt und dem widerspricht. Sonst lasse diese Gleichung bitte aus dem Spiel!

Du misserverstehst immer nur die Beispiele, die dir hier gebracht werden, und findest wirklich in allem einen Beweis dafür dass die Raketengleichung falsch sei. Du siehst nicht ein, dass diese Beispiele Vergleiche sind und in einem gewissen Bereich mit deinem Beispiel bzw. deiner Vorgehensweise zu tun haben - aber eben nur in einem gewissen Bereich. Anstatt zu versuchen die Lehre aus diesen Beispiel zu ziehen, die wir dir hier geben, beist du dich an diesen fest und nennst mir die Formel für beschleunigte Bewegungen mit v_0 != 0 bzw. unsterstellst jh8979 Unwissenheit über die Impulserhaltung.

In meinem Beispiel ging es einfach um den Umgang damit, dass man eine Formel außerhalb ihres Gültigkeitsbereiches verwendet, nicht um das Problem ansich (dann würde ich das ja in einem extra Thread diskutieren).

Mir kommt vor, du verstehst ebensowenig, wann die Gültigkeitsbereiche unserer Beispiele hier enden, noch wo der Gültigkeitsbereich der Raketengleichung endet.
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 08. Apr 2016 18:33    Titel: Antworten mit Zitat

Zitat:
Das Problem ist, dass es so keinen Sinn machst. Nur weil du immer mehr Effekte in deinen Beispielen hinzuziehst und die Formeln immer komplizierter werden (und auch für mehr Situationen anwendbar werden, weil du ja entsprechende Terme, wenn der Effekt nicht da ist wegfallen) suchst die auf diese Weise keine fundermentaleren Naturgesetzte, sondern produzierst sinnlos komplizerte Systeme und Formalismen.


Ich wollte eigentlich keine neuen naturgesetze finden sondern einfach eine Gleichung die nicht überall den Gültigkeitsbereich verlässt.

Ich wolle nichts publizieren, ich wollte nur ein Problem hier befragen was mich die ganze Zeit schon nervt, wo soll ich denn sonst jemand fragen. Im Baumarkt? hier ist doch das physikerboard.
Ich habe auch immer geschrieben meiner Meinung nach. Mit deinen Antworten und mit der Antwort von ML konnte ich auch etwas anfangen.


Zitat:
Wenn ich folgende Frage stelle: "Wie lange braucht es bis ein Ball aus 1m Höhe über dem Boden fallengelassen wird auf dem Boden auftrifft?"

kann ich diese relativ einfach mithilfe von s=1/2 g t² beantworten. Ich kann auch noch den Luftwiderstand berücksichtigen, wenn ich ein genaueres Ergebnis will. Aber wenn ich auch noch berücksichtige, dass:
* g nicht konstant, sondern eine Funktion g(r) ist
* die Erdrotation
* die Gezeitkraft des Mondes (und am besten noch andere Himmelkörper)
* die Effekte die ART
* die Tatschache, dass es kleine Luftströmungen gibt
* usw, man könnte das unendlich fortsetzen

kommst du nicht auf einen grünen Zweig, weil es einfach alles unübersichtlich und unverständlich ist und die Gleichungen vlt sogar nicht mehr lösbar sind.


Es wird aber doch erwähnt das es diese Effekte gibt, während ich über den Ansatzeffekt von (v-vg) nichts lese, und dachte das gibts ja nicht wieso beschleunigen diese 2 Wagen nicht gleich, da haut was nicht hin.

Zitat:
In etwa genau das selbe tust du aber! Die Formalismen werden immer unübersichtlicher, die Bennung wird ungenau und daher will das auch niemand mehr versuchen nachzuvollziehen. Es will niemand sich ewig lang mit diesen unübersichtlichen Formalismen, die einem bei nichts helfen, herumschlagen!
ich habe keinen gezwungen, ich habe es für mich gelöst, ich dachte hier könnte mir einer helfen. ich sagte schon das war eine falsche Annahme.
ich habe hier schon vielen geholfen und dachte mir hilft hier einer wenigstens mit einem Buchtipp. ich wußte nicht das es so ein Problem ist.

Zitat:
Du führst immer mehr Dinge ein, zB die Feststellbremse, die die Situation nur noch sehr viel komplexer macht. Am Bsp der Festellbremse sieht man das sehr schön: Was macht die: Sie überträgt den Impuls, den der Wagen erhalten würde, zu einem weiteren Körper (nämlich der Erde). Also ein weitere Körper, der dann berücksichtigt werden müsste, damit das System wieder geschlossen ist und die Impulserhaltung gilt.

Das alles hat aber mit der Raketengleichung nichts mehr zu tun! Wenn du diese widerlegen möchtest musst du einen Fehler in der Herleitung herausfinden oder eine Beobachtung liefern, die innerhalb des Gültigkeitsbereichs liegt und dem widerspricht. Sonst lasse diese Gleichung bitte aus dem Spiel!


Die Feststellbremse wird gelöst indem moment wo ich diesen Ansatz zur Raketengleichung verwende. Der Unterschied liegt nur in einem anderen Startimpuls der bei der Rakete null ist hier aber nicht. ich errechne nur dv.

Der einzige unterschied besteht zwischen Wagen und Rakete darin das der Startimpuls unterschiedlich ist.
Die Rakete kann ich auch mit Startimpuls betrachten was ändert sich daran.


Zitat:
Du misserverstehst immer nur die Beispiele, die dir hier gebracht werden, und findest wirklich in allem einen Beweis dafür dass die Raketengleichung falsch sei. Du siehst nicht ein, dass diese Beispiele Vergleiche sind und in einem gewissen Bereich mit deinem Beispiel bzw. deiner Vorgehensweise zu tun haben - aber eben nur in einem gewissen Bereich. Anstatt zu versuchen die Lehre aus diesen Beispiel zu ziehen, die wir dir hier geben, beist du dich an diesen fest und nennst mir die Formel für beschleunigte Bewegungen mit v_0 != 0 bzw. unsterstellst jh8979 Unwissenheit über die Impulserhaltung.


Ich habe dir die allgemeine Gleichung genannt die ich dir für dieses Problem mitgeben würde und ich habe jh8979 nicht Unwissenheit zur Impulserhaltung unterstellt. sondern jediglich das vk-vg nicht v-vg entspricht weil vk nicht v ist. vk die wagenkastengeschwindigkeit und vg die Austrittsgeschwindigkeit aus den Kasten. also unwissenheit um was es eigentlich geht.

Zitat:

In meinem Beispiel ging es einfach um den Umgang damit, dass man eine Formel außerhalb ihres Gültigkeitsbereiches verwendet, nicht um das Problem ansich (dann würde ich das ja in einem extra Thread diskutieren).

Mir kommt vor, du verstehst ebensowenig, wann die Gültigkeitsbereiche unserer Beispiele hier enden, noch wo der Gültigkeitsbereich der Raketengleichung endet.


wo liegt denn der Gültigkeitsbereich dieser Formel bei meinen Wagen wenn ich die Grenze wohin lege? direkt auf den Behälter nach der Pumpe=?
was ist wenn ich die Pumpe im Wagen 2 ein Stück weiter innen im Rohr befestige, wie legst dann die Grenzen auch dann werden sie gleich beschleunigen aber wie legst du die Grenzen.

oder siehst du schon ein Problem in der Feststellbremse weil du dann beim lösen einen anderen Startimpuls als null hast wie beim Raketenansatz.

rechne doch einfach ganz konkret die Startbeschleunigung aus oder ist das unlösbar`?`nimmst die masse vom behälter oder was nimmst du. kannsd du es aufschreiben?

eine konkrete Formel a=

Ich werde zur Raketengrundgleichung nichts mehr sagen.


Es geht mir abschliessend nur noch um folgendes.
Du redest von Gültigkeitsbereich. wie ist er denn definiert bei dieser Formel.

Wie weiß ich das mein Fehler nicht zu groß wird, wenn ich die grenze an die Pumpe lege.

Auf das will ich eigentlich im Endeffekt noch anzielen, damit ich weiß wie ich vorzugehen habe. oder ist das alles Daumen mal pi und finger in den wind.
Mathefix



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Beitrag Mathefix Verfasst am: 10. Apr 2016 10:58    Titel: Antworten mit Zitat

Da ist nix paradox.
Ganz ohne Emotionen. Du hast Dich in was verrannt.

Anfangsbedingungen bei Einschalten der Pumpen

Massen



Strömungsgeschwindigkeit



Querschnitt der Rohre



Massenstrom



Zeit bis zum Aussfluss ab Einschalten der Pumpen







Bremsen werden bei Erreichen von t_2 gelöst. Im Wagen 2 ist die gesamte Anfangsmasse - ein Teil im Behälter , der andere Teil im Rohr
vorhanden.

In der Zeit hat sich die Masse von Wagen 1 um



reduziert

Beim Start haben Wagen die Massen





Die beiden Wagen setzten sich mit unterschiedlichen Massen in Bewegung, so wie zwei Raketen ceteris paribus mit unterschiedlichen Massen starten.

Wo ist da ein Widerspruch zur Raketengrundgleichung?
VeryApe



Anmeldungsdatum: 10.02.2008
Beiträge: 3247

Beitrag VeryApe Verfasst am: 10. Apr 2016 20:05    Titel: Antworten mit Zitat

findest du das hier emotional? es geht doch um nichts. wer austeilen kann muß auch einstecken können.

Pardox ist anschließend nie etwas wenn man dahinter kommt wie die Sachen funktionieren.

Es ist aber gerade ausreichend paradox das du dir selbst auf den Leim gehst.

Lass dir doch die Bedienungsanleitung nochmal geben, vielleicht kann dir einer den gültigkeitsbereich genau definieren.
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