Impuls und Bewegungsenergie

Knut78 · Gast

Meine Frage:
Hallo, ich habe eine Verständnisfrage, die mir schon länger Kopfschmerzen bereitet. Angenommen wir haben einen Raum und in der Mitte 2 Massen, die mit der gleichen Kraft von der Mitte des Raumes aus in entgegengesetzte Richtungen gestoßen werden. Die Massen seien unterschiedlich groß aber der Impuls beider Massen ist aufgrund der Impulserhaltung gleich groß. Was passiert nun, wenn die Massen an die Wände des Raumes gelangen( welcher meinetwegen Frei im All schwebt) ? Das ist so gemeint, dass es sich um einen Raum mit gegenüberliegenden Wänden handelt, sodass die Massen hier gegenschlagen.

Meine Ideen:
Die leichtere Masse wird die höhere Geschwindigkeit und die höhere kinetische Energie besitzen, da die Energie mit der Geschwindigkeit quadratisch steigt. Also: der Impuls beider Massen ist zusammen 0 und die kin. Energie bleibt insgesamt erhalten, jedoch hat die leichtere Masse die höhere E.kin.
Bei der Impulsbetrachtung sieht es doch nun so aus, dass die Raumwände den gleichen Impuls erhalten, jedoch zeitverzögert. Bei der Energiebetrachtung schlägt das leichtere Gewicht mit größerer Ekin auf der Wand ein. Hierbei müsste aber doch an der Wand mehr Arbeit geleistet werden können, denn mehr Energie= mehr mögliche Arbeit, die in Bewegung des Raumes umgesetzt werden kann?

Vieleicht muss ich die Frage nochmal anders stellen:

Wenn 2 Körper unterschiedlicher Masse und Geschwindigkeit im Massenmittelpunkt aneinander stoßen, so findet ein Impulsübertrag statt und der Massenschwerpunkt dieses Impulses bewegt sich mit einer Geschwindigkeit u.

Wenn jetzt einer der beiden Körper mit einem dritten Körper zusammenstößt ,welcher ruht also keinen Impuls hat, ändert sich dann der Massenschwerpunkt, also die Geschwindigkeit u?

Zwei Beiträge zusammengefasst, damit es nicht so aussieht, als ob schon jemand antwortet. Steffen

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18015

Die Fragestellung verwirrt mich.

Zu Beginn haben wir zwei unterschiedliche Massen mit unterschiedlicher Geschwindigkeit sowie Energie, jedoch identischem Impuls.

Diese stoßen nacheinander mit dem Kasten; für jeden Stoß gilt dabei Energie- und Impulserhaltung.

Knut78 · Gast

Jo, hab gerade alles mal durchgerechnet und hatte falsch gedacht..
Unabhängig davon wie viele Massen im Spiel sind, die zuvor ruhen, muss ja der Gesamtimpuls am Punkt A ruhen, wenn von da aus die beiden Körper mit identischem Impuls in entgegengesetzte richtungen geflogen sind....

Geht man beispielsweise davon aus, dass die Körper in der Mitte des Kastens starten und der leichtete Körper den Kasten in einem unelastische Stoß trifft( vereinfacht die Gleichung )
so würde der leichte Körper gemeinsam mit dem Kasten mit demselben Impuls weiterfliegen, wie zuvor. Wenn jetzt die gegenüberliegende Seite des Kastens auf den schwereren Körper trifft in einem ebenfalls elastischen Stoß, würde alles mit Schwerpunkt A zum Stehen kommen und die gesamte Ekin wäre abgebaut.