Regenwagen - IE und EE

ssphysik · Anmeldungsdatum: 26.12.2017 Beiträge: 5

Hallo zusammen,

ich habe eine Frage wegen Aufgabe 1a):

ph.tum.de/academics/bsc/break/2015w/fk_PH0001_03_exercisesolution.pdf

Ich möchte genau wissen, wieso IE gilt. Wieso EE gilt nicht ist schon klar: Das Regen wird in der Wanne bleiben und damit zusammen weiter fahren (also inelastischer Stoß). Aber IE: das Regen kommt senkrecht zur Richtung der Geschwindigkeit. Das ist sicherlich der Grund aber so mathematisch das zu verstehen, fehlt mir was. Ich bin mir auch sicher, dass man das Kreuzprodukt benutzten muss, um es herauszufinden.

Erklärungen sind sehr willkommen.

Myon · Anmeldungsdatum: 04.12.2013 Beiträge: 6202

Dass grundsätzlich der Impuls in einem abgeschlossenen System erhalten seim muss, steht ja nicht in Frage. Etwas näher begründen kann man vielleicht, weshalb die Gleichung

gilt.

Es wird nur die Bewegung in horizontaler Richtung betrachtet, weshalb man die Betrachtung auf den Wagen und das Regenwasser beschränken kann.

In der obigen Gleichung steht die x-Komponente des Gesamtimpulses von Wagen und Regentropfen zu Beginn bei leerem Wagen (linke Seite der Gleichung) und zur Zeit t (rechte Seite). Die x-Komponente des Impulses der Regentropfen vor dem Auftreffen auf dem Wagen ist =0 und trägt nicht zur x-Komponente des Gesamtimpulses bei.

Der Wagen macht also laufend inelastische Stösse mit -bezüglich der x-Achse- ruhenden Regentropfen.

Natürlich könnte man die obige Erklärung noch mathematisch formaler darstellen, aber ich denke, dass das hier keine neue Erkenntnisse bringt und die obige Gleichung genügend plausibel sein sollte.