Quanten.de Diskussionsforum

Quanten.de Diskussionsforum (http://www.quanten.de/forum/index.php5)
-   Schulphysik und verwandte Themen (http://www.quanten.de/forum/forumdisplay.php5?f=2)
-   -   Bewegung, Impuls und Energie (http://www.quanten.de/forum/showthread.php5?t=327)

Eyk van Bommel 03.10.07 20:30

Bewegung, Impuls und Energie
 
Kann man mit einem Steinwurf das Sonnensystem auf nahe c beschleunigen?:rolleyes:
Man nehme eine Feder und stelle sie auf den Boden. Nun nimmt man einen Stein, wirft ihn hoch und lässt ihn auf die Feder fallen.
Schon beim hochwerfen erhält der Stein einen Impuls und die Erde in die entgegengesetzte Richtung. Dann fällt der Stein auf die Feder. Die Feder übernimmt die Energie der Impuls geht auf die Erde über und beschleunigt sie abermals. Nun Stößt die Feder den Stein in die Luft der Impuls des Steines geht in entgegengesetzter Richtung auf die Erde über und beschleunigt sie abermals. Der Stein Feld auf die Feder und gibt seinen Impuls an die Erde ab. Die Feder stößt den Stein wieder ab, der Impuls…….
Der Impuls auf die Erde erfolgt immer in die gleiche Richtung und da das Sonnensystem über die Gravitation „verbunden“ ist müsste man so doch das ganze Sonnensystem beschleunigen können? Oder?
Oder zieht der Stein auf gleicher weise durch die Gravitation an der Erde und hebt die Bewegungen auf? Dann ist aber der Impuls „flöten“ gegangen. Oder?
Oder hat man die Erde nur um den Faktor der anfangs hineingesteckten Energie beschleunigt, da es sich um einen elastischen Stoß handelt? Aber dann in welche Richtung?
Gruß
EVB

M_Hammer_Kruse 03.10.07 21:19

AW: Bewegung, Impuls und Energie
 
Da hast Du ein System gebaut, in welchem sich Energie und Impuls zyklisch zwischen Stein und Erde austauschen. Bei einem Federpendel geschieht nichts Anderes. Leider nicht geeignet, um die Erde sonstwohin zu bekommen.

Gruß, mike

Eyk van Bommel 03.10.07 21:59

AW: Bewegung, Impuls und Energie
 
O.K. leider verstehe ich diese kurze aussage nicht :o Kannst du es mir etwas genauer erklären? Wann wird wo was zyklisch ausgetauscht?
Kann sich Energie und Impuls austauschen? Kann man Impuls speichern? Und die Richtung des Impulses wechseln indem man es in eine Energieform umwandelt?

Gruß
EVB

pauli 03.10.07 22:15

AW: Bewegung, Impuls und Energie
 
Zitat:

Man nehme eine Feder und stelle sie auf den Boden. Nun nimmt man einen Stein, wirft ihn hoch und lässt ihn auf die Feder fallen.
Die Energie, die beim Hochheben aufgewendet wird, pingt hin und her, wie diese kleinen Stahlkugeln an Seilen, die auf manchen Chef-Schreibtischen stehen.

M_Hammer_Kruse 03.10.07 22:23

AW: Bewegung, Impuls und Energie
 
Man kann nicht Energie in Impuls verwandeln, so wie man auch aus Birnen keine Bananen machen kann.

Aber was sich austauscht, das ist einerseits die Energie. Die geht von der Erde und dem Stein auf die Feder über und wieder zurück. Und Ähnliches passiert dem Impuls. Im Detail:

1. Stein liegt auf der Feder, Feder ist zusammengedrückt:
Nichts bewegt sich, Gesamt-Impuls ist Null.
Feder ist gespannt, speichert die Energie vom Zusammendrücken.

2. Feder hat sich entspannt und Erde und Stein auseinandergedrückt. Stein Fliegt weg:
Stein bewegt sich schnell von der Erde weg, Erde bewegt sich sehr langsam in die entgegengesetzte Richtung. Beide haben exakt gleichgroßen Impuls (nämlich Stein: Große Geschwindigkeit mal kleine Masse, Erde: Kleine Geschwindigkeit mal große Masse), aber in entgegengesetzte Richtung. Summe der Teilimpulse ist wieder Null.
Energie, die in der Feder gespeichert war, ist jetzt auf Erde und Stein verteilt, und zwar als kinetische Energie. Erde und Stein werden immer langsamer, kinetische Energie wird kleiner und in potentielle Energie umgewandelt.

3. Stein hat den höchsten Punkt erreicht, steht dort für einen Augenblick still. Erde ist auch am weitesten weggedrückt.
Stein und Erde haben keine Geschwindigkeit, also auch keinen Impuls: Impulssumme ist immer noch 0.
Stein und Erde haben keine Geschwindigkeit mehr, also auch keine kinetische Energie. Aber die Energie ist jetzt als potentielle Energie im Stein und der Erde.

4. Stein und Erde ziehen sich an und fallen aufeinander zu.
Beide haben Geschwindigkeit und damit Impuls. Verhältnisse analog zum Fall 2. Stein schnell, Erde langsam, Impulse gleichgroß und entgegengerichtet, Impulssumme Null.
Beide haben Geschwindigkeit und damit kinetische Energie. Geschwindigkeit wird beim Fall größer. Damit steigt die kinetische Energie auf Kosten der potentiellen.

5. Feder hat Stein und Erde gebremst. Stein ruht auf der zusammengedrückten Feder. Stein ist genausoweit gefallen, wie er vorher von der Feder weggedrückt war. Erde ebenso.
Situation wie bei 1.

Weil sich dieses Spiel wiederholt, schrieb ich von "zyklisch". Während des ganzen Vorgangs bleibt der Gesamtimpuls Null (Impulserhaltung). Während des ganzen Vorgangs verwandelt sich die Spannenergie in kinetische, in potentielle, wieder in kinetische und wieder in Spannenergie. Ihr Gesamtbetrag ändert sich dabei nicht (Energieerhaltung).

Und: Jedesmal, wenn der Zyklus in demselben Zustand ist, befinden sich alle beteiligten Objekte an derselben Stelle. Die Erde pendelt dabei ein wenig hin und her. Der Stein pendelt ein wenig mehr hin und her. Aber unter dem Strich bewegt sich nichts.

Gruß, mike

Wolfgang H. 04.10.07 22:30

AW: Bewegung, Impuls und Energie
 
Hallo Eyk,
Sehr interessante Frage.
Die Gesamtenergie des Systems Erde/Feder/Stein bleibt konstant (fast).
Ausführliche Erläuterung gab uns Mike.
Gehen wir von einem geschlossenem Energiesystem aus ,wo bei der Berührung
der 3 beteiligten Objekte beim Impulsaustausch durch Reibung keine Photonen emittiert werden ,was zu einer Verringerung der relativistischen Gesamtenergie führen würde,kommt es trotzdem zu einem Energieverlust .
Bewegte Massen versetzen die Raumzeit in Schwingungen. Die Massen reiben sich quasi an der sie umgebenden Raumzeit und geben einen gewissen Teil (sehr sehr gering ) ihres Impulses an die Raumzeit ab.(Gravitationswellen)
Nur wenn der Teil der „Raumzeitreibung“ im Betrag kleiner ist als das Planksche Wirkungsquantum bleibt das System in „Ewiger Schwingung“.

Zitat Eyk:
Kann sich Energie und Impuls austauschen? Kann man Impuls speichern?
Und die Richtung des Impulses wechseln indem man es in eine Energieform umwandelt?

Du kannst den Austausch von Energie mit dem Austausch von Zeitdilatation vergleichen.Durch den Impulsaustausch wird Erde und Stein im Wechsel beschleunigt. Erde und Stein erreichen aber dabei nie die Fluchtgeschwindigkeit, weil sie selbst Ruhmasse besitzen und fallen immer wieder aufeinander.
Deshalb bleibt die Energie bzw. die „Gesamtzeitdilatation“ im System erhalten.

Gruß W.

Marco Polo 04.10.07 23:43

AW: Bewegung, Impuls und Energie
 
Zitat:

Zitat von Wolfgang H. (Beitrag 8830)
Du kannst den Austausch von Energie mit dem Austausch von Zeitdilatation vergleichen.

Dann nenn doch bitte mal ein Beispiel für den Austausch von Zeitdilatation.

Gr., MP

Einschwein 05.10.07 08:12

AW: Bewegung, Impuls und Energie
 
Zitat:

Zitat von Wolfgang H. (Beitrag 8830)
Bewegte Massen versetzen die Raumzeit in Schwingungen. Die Massen reiben sich quasi an der sie umgebenden Raumzeit und geben einen gewissen Teil (sehr sehr gering ) ihres Impulses an die Raumzeit ab.(Gravitationswellen)
Nur wenn der Teil der „Raumzeitreibung“ im Betrag kleiner ist als das Planksche Wirkungsquantum bleibt das System in „Ewiger Schwingung“.

Zitat Eyk:
Kann sich Energie und Impuls austauschen? Kann man Impuls speichern?
Und die Richtung des Impulses wechseln indem man es in eine Energieform umwandelt?

Du kannst den Austausch von Energie mit dem Austausch von Zeitdilatation vergleichen.Durch den Impulsaustausch wird Erde und Stein im Wechsel beschleunigt. Erde und Stein erreichen aber dabei nie die Fluchtgeschwindigkeit, weil sie selbst Ruhmasse besitzen und fallen immer wieder aufeinander.
Deshalb bleibt die Energie bzw. die „Gesamtzeitdilatation“ im System erhalten.

Gruß W.

Das ist Schul- und Standardphysik, wie ich sie liebe: experimentell, verifiziert, emotionslos, sachlich, esoterikfrei, unmetaphysisch, ......

Die schadet unseren Kindern nicht. Da können sie schon mal die Grundbegriffe der modernen Physik lernen: Gravitationswellen, Raumzeitreibung, Gesamtzeitdilettantion, Quantsches Wirkungsquantuum usw.

Das ist auf jeden Fall nicht so langweilig, wie die kritiklose Kritik der sogenannten Kritiker.

Übrigen, kleiner Schreibfehler, es heißt "Plantsches Wirkungsquantuum" und nicht "Planksches Wirkungsquantum" (!) nach dem Erfinder Moritz Plantsch: Energie und Frequenz sind proportional im Quantuum.

Alfred ein Stein hat nun entdeckt, dass auch Energie und Masse im Quantuum äquivalent sind.

Deshalb sind auch Masse und Frequenz proportional. Eine große Masse entspricht einer großen Frequenz, eine kleine Masse hat eine kleine Frequenz. Die Frequenz ist aber der Kehrwert der Zeitdilettantation im Qantuum.
Deshalb hat eine große Masse eine kleine Zeitdilettantation und eine kleine Masse eine große Zeitdilettantation.
Das ist der neueste Stand der völlig kritiklosen Schul- und Standardphysik.

Es grunzt
Einschwein

Wolfgang H. 05.10.07 21:07

AW: Bewegung, Impuls und Energie
 
Hallo Marco Polo,
Wenn ein Elektron auf eine energetisch niedrigere Schale fällt, gibt es den Impuls an die Raumzeit als Photon ab. Das emittierende Atom wird um diesen Betrag der Energie des Photons ärmer.
Dies bewirkt, dass die Zeit in diesem Atom ,wenn man sie messen könnte, real etwas schneller verlaufen würde. Ein entferntes Atom ,welches das Photon absorbiert, erfährt eine um den Betrag des Photons erhöhte Energie.
Dies bewirkt in diesem Atom eine Zeitdilatation. Die physikalische Zeit, wenn man sie dort messen könnte würde nun dort etwas langsamer vergehen.
Ein Photon ist eine Dichteschwankung der Raumzeit,
quasi eine „Zeittransportmaschine“.
Da es keine Ruhemasse besitzt, überträgt es nur die Zeit(Energie)Komponente der Raumzeit.
Das geniale an der Raumzeit ist, dass Ihre Komponenten nicht “materiell” aber trotzdem real sind ,und man sich daraus ein Universum basteln kann.

Gruß
Wolfgang H.

Eyk van Bommel 05.10.07 21:26

AW: Bewegung, Impuls und Energie
 
Hallo Wolfgang,
wenn ein Photon seine Energie/Raumzeit an ein Atom abgibt, erhält es dann nicht einen Impuls wird schneller und erfährt hierdurch eine Bewegungsdilatation ( Bewegungunsdilatation deswegen, da es nun schneller im Raum ist und dadurch selbst langsamer werden muss, da Eigenbewegung + Bewegung Atom = c ist.)
Gruß
EVB


Alle Zeitangaben in WEZ +1. Es ist jetzt 07:38 Uhr.

Powered by vBulletin® Version 3.8.8 (Deutsch)
Copyright ©2000 - 2020, vBulletin Solutions, Inc.
ScienceUp - Dr. Günter Sturm