Impuls auf masselosen LKW < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
|
| Status: |
(Frage) beantwortet  | | Datum: | 16:47 So 05.12.2010 | | Autor: | Pille456 |
| Aufgabe | Auf einer reibungslosen Straße steht ein masseloser LKW mit einem Anhänger. Der Anhänger ist voll mit Sand. Ein masseloser Arbeiter schaufelt den Sand vom Anhänger in die Ladefläche des LKWs.
a) ... unwichtig / gelöst
b) Beschreiben Sie unter Berücksichtigung der Erhaltungssätze, an welcher Stelle der LKW nach
Beendigung des Umschaufelns stehen. Was passiert mit dem Schwerpunkt? Begründen Sie das
Ergebnis. |
Hi!
Also frage ist oben. Ich habe folgende Lösung, der ich nicht so ganz traue:
Zuallererst: Der Schwerpunkt verschiebt sich richtung Ladefläche und war vorher näher am Anhänger.
Jede Schaufelladung Sand hat eine bestimme Masse m und eine bestimme Geschwindigkeit v, d.h beim Werfen bekommen diesen einen bestimmen Impuls [mm] p_s [/mm] (bedingt durch das Schaufeln an sich, sowie die Erdanziehung).
Der LKW ist masselos und auf einer reibungsfreien Straße. Der Impuls des Sandes wirkt auf ihn. Da der Sand in der Ladefläche liegen bleibt, handelt es sich um einen vollständig unelastischen Stoß. Somit ist der Impuls [mm] p_g [/mm] den das Gesamtsystem hat: [mm] p_g [/mm] = [mm] p_s [/mm] + p, wobei p = 0 vor dem ersten Schaufeln gilt und danach [mm] p=p_{g-1}, [/mm] also den Gesamtimpuls des System nach dem letzten Schaufeln.
D.h. der Impuls nimmt mit jedem mal schaufeln zu und da die Straße reibungsfrei ist bewegt sich der LKW unendlich lange auf dieser Straße.
Irgendwie passt diese Lösung nicht zur Frage, denn der LKW bleibt nie stehen. Wo ist der Denkfehler?
Gruß
Pille
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig  | | Datum: | 21:34 So 05.12.2010 | | Autor: | chrisno |
In diesem Fall kannst Du Dir das Leben recht einfach machen. Das Einzige, was Masse hat, ist der Sand. Vorher und nachher ruht der Sand. Aller Imnpuls, den der Sand im Flug hat, wurde mit entgegengesetzter Richtung auf den liegenden Sand übertragen. Sobald der Sand landet, heben sich diese Impulse wieder auf. Nun gib dem Arbeiter eine große Schaufel. Er schippt alles auf einmal. Ergebnis: der Sand ruht, nur die Wagen bewegen sich. Also bleibt der Sand am Ort.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Frage) beantwortet | | Datum: | 22:02 So 05.12.2010 | | Autor: | Pille456 |
Öhm... vielleicht stehe ich nun gerade total auf dem Schlauch, aber wie kann der Sand am Ort bleiben (ist ja schließlich auf der Ladefläche!) und sich gleichzeitig die Wagen bewegen?
Also der Sand bleibt schon am Ort (klar, ist ja auf der Ladefläche), aber das gesamte System (in dem sich der Sand befindet) bewegt sich doch.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Antwort) fertig | | Datum: | 22:33 So 05.12.2010 | | Autor: | chrisno |
Unter dem Sand bewegt sich die Ladefläche des Anhängers weg und die des Lastwagens hin, solange sich der Sand in der Luft befindet. Ein masseloser Wagen wird an dem schweren Sand abgestoßen und wieder gebremst.
|
|
|
| |
|
| Status: |
(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 22:55 So 05.12.2010 | | Autor: | Pille456 |
Ahhh sooo :D
Alles klar, danke!
|
|
|
|
