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Schulphysik und verwandte Themen Das ideale Forum für Einsteiger. Alles, was man in der Schule mal gelernt, aber nie verstanden hat oder was man nachfragen möchte, ist hier erwünscht. Antworten von "Physik-Cracks" sind natürlich hochwillkommen!

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  #11  
Alt 05.10.07, 22:54
Wolfgang H. Wolfgang H. ist offline
Aufsteiger
 
Registriert seit: 08.05.2007
Beiträge: 72
Standard AW: Bewegung, Impuls und Energie

Hallo Eyk,
absorbiert ein Atom (also meist ein Elektron)ein Photon, übernimmt das Elektron den Impuls des Photons vollständig und nimmt eine höhere Schale ein.Das Photon existiert dann nicht mehr.Bei der Absorption wird das Elektron praktisch beschleunigt,um auf eine höhere Schale zu gelangen.Durch
die Beschleunigung des Elektrons wird eine Zeitdilatation im Elektron bewirkt.
(und deshalb auch im Atom).

Gruß Wolfgang H.
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  #12  
Alt 05.10.07, 23:49
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 08.07.2007
Beiträge: 3.364
Standard AW: Bewegung, Impuls und Energie

Hallo Wolfgang,
wenn das e- seinen Impuls an das Atom abgibt, müsste es dann nicht wieder zurückfallen? Oder fast wieder? Oder übernimmt das e- nur die Energie und gibt nur den Impuls an das Atom weiter? Und das Atom, an das Molekül und .. an die Erde?
Ich denke ich habe, da wieder ein Vorstellungsprobelm.
Wenn ich einen Stein nach oben werfe. Dann stecke ich eine gewissen Energie hinein. Aber ich beschleunige ja nicht nur den Stein, sondern auch die Erde! Wird diese Energie eigentlich berücksichtigt? Wenn ich sage ich beschleunige ein Auto mit 100 KJ, wird da berücksichtigt dass ich auch die Erde mit 100 KJ beschleunige? Und habe ich das Auto dann eigentlich nicht nur mit 50 KJ besschleunigt?
Ich stecke mal wieder in einem Gedankenknoten fest!

Gruß
EVB
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Phantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt. A.E
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  #13  
Alt 06.10.07, 00:20
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 08.07.2007
Beiträge: 3.364
Standard AW: Bewegung, Impuls und Energie

Hallo M_Hammer_Kruse
erst einmal vielen Dank für die ausführliche Erklärung! Also die Gravitation sorgt dafür, dass der Impuls nicht verloren geht. Wie eine Feder die Erde und Stein zusammen hält!
Dann geht also die Impulsinformation wirklich verloren? Sie treffen in der Feder wieder zusammen? Aber wenn ich mir das so vorstelle, dann müsste die Feder in diesem Moment hin und her wackeln, da die beiden Impulse wie auf einer Newton-Wiege auf einander treffen.
Und was passiert mit der Information der Auslenkung der Erde die unterwegs zur Sonne ist und von der Sonne zu den anderen Planeten? Alles in der Zeit während der Stein nach obden fliegt und auf der Erde landet?
Ich glaube daher eher, dass die Feder immer mehr an Schwung verlieren wird. Da die weiter Leitung des Impulses durch die Erde und die langsame Auslenkung der Erde und das weiterleiten dieser Auslenkung zur Sonne (dauert ja schon 8 Minuten) zu lange daueren würde.
Wenn der Stein auf die Feder trifft könnte die Erde selbst also noch auf der Rückwärtsbewegung sein (träge Masse) dadurch könnte der Stein aber auch "weiter" fallen und noch mehr an Energie gewinnen???
O.K ich nehme mal an sie haben doch recht! Wobei mir immer noch nicht ganz klar ist wohin der Impuls verschwindet, wenn der Stein auf der Federliegt und immer für 5 s fesgehalten wird, bevor er wieder in die Luft geht!?

Gruß
EVB
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  #14  
Alt 06.10.07, 01:06
pauli pauli ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 03.06.2007
Beiträge: 1.334
Standard AW: Bewegung, Impuls und Energie

Zitat:
O.K ich nehme mal an sie haben doch recht! Wobei mir immer noch nicht ganz klar ist wohin der Impuls verschwindet, wenn der Stein auf der Federliegt und immer für 5 s fesgehalten wird, bevor er wieder in die Luft geht!?
Wohin verschwindet der Impuls, wenn du mit deiner Faust in einen Knethaufen schlägst? Die kin. Energie der Faust verformt die Knetmasse, aber was ist mit dem Impuls? Der müsste als unelastischer Stoß an alle Atome der Knetmasse übergeben werden, was mach dann aber die Atome mit ihm?

wikipedia:
Zitat:
Die Erhaltung des Impulses ist von der Erhaltung der Energie unabhängig; Impulserhaltung gilt beispielsweise sowohl bei elastischen als auch bei unelastischen Stößen, also auch, wenn die kinetische Energie nicht erhalten bleibt.
Wo zum Geier bleibt also der Impuls?
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  #15  
Alt 06.10.07, 01:18
Benutzerbild von rene
rene rene ist offline
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Registriert seit: 01.05.2007
Beiträge: 716
Standard AW: Bewegung, Impuls und Energie

Zitat:
Wobei mir immer noch nicht ganz klar ist wohin der Impuls verschwindet, wenn der Stein auf der Federliegt und immer für 5 s fesgehalten wird, bevor er wieder in die Luft geht!?
Der Stein überträgt seinen Impuls auf die Feder, die nun eine Kraftänderung pro Zeit (=Impuls) erfährt und gespannt wird. Die Energie steckt jetzt in der gespannten Feder

Gesamtimpuls = 0
5 Sekunden Pause...

Die Feder wird entspannt. Sie überträgt eine Kraftänderung pro Zeit als Impuls p=dF/t auf den Stein mit -p=m*v und wird in die Höhe katapultiert mit wiederum dem Gesamtimpuls p-p=0.

Schau nochmals Mikes ausführliche Erklärung an. Sollte jetzt klar sein.

Grüsse, rene
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  #16  
Alt 06.10.07, 09:51
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 08.07.2007
Beiträge: 3.364
Standard AW: Bewegung, Impuls und Energie

Hallo pauli,
Zitat:
Wo zum Geier bleibt also der Impuls?
Die Knetmasse wird tatsächlich wärmer! Sie gibt die Wärme/den Impuls mit der Zeit wieder ab. Wärme = Impuls. Also
Hallo rene,
Zitat:
Der Stein überträgt seinen Impuls auf die Feder, die nun eine Kraftänderung pro Zeit (=Impuls) erfährt und gespannt wird. Die Energie steckt jetzt in der gespannten Feder.
Das ist richtig der Impuls Spannt die Feder! Wenn die Feder gespannt ist sollte der Impuls trotzdem noch da sein. Oder ist der Impuls in Epot umgewandelt worden?
Gruß
EVB
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  #17  
Alt 06.10.07, 12:14
M_Hammer_Kruse M_Hammer_Kruse ist offline
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Registriert seit: 01.05.2007
Beiträge: 32
Standard AW: Bewegung, Impuls und Energie

Hallo Eyk,

Impuls und Energie sind zwei verschiedene Dinge. Durch einen Impuls wird keine Knetmasse wärmer, sondern durch die zugefügte Energie.

Solche Dinge wie "Impulsinformation", die gibt es nicht, und was Du mit "weiter Leitung des Impulses durch die Erde" und "weiterleiten dieser Auslenkung zur Sonne" meinst, das verstehe ich nicht. Weder Impulse noch Aulenkungen können "weitergeleitet" werden.

Gruß, mike
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  #18  
Alt 06.10.07, 15:33
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
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Registriert seit: 08.07.2007
Beiträge: 3.364
Standard AW: Bewegung, Impuls und Energie

Hallo M_Hammer_Kruse,

Zitat:
Zitat von M_Hammer_Kruse Beitrag anzeigen
Impuls und Energie sind zwei verschiedene Dinge. Durch einen Impuls wird keine Knetmasse wärmer, sondern durch die zugefügte Energie.
Das verstehe ich mal wieder nicht? Größere Wärme bedeutet doch nichts anders also größerer Impuls!? Der Gesamtimpuls bleibt dadurch erhalten. Dabei halte ich Impuls und Energie völlig auseinander! Das Problem ist doch, das ein einmal erhaltener Impuls nicht mehr verloren gehen kann! Nicht nur der Gesamtimpuls bleibt gleich! Ein einmal erzeugter Impuls bleibt erhalten und kann durch nichts wieder vernichtet werden, so sehe ich den Impulserhaltungssatz! Man kann auch sagen, eine einmal erzeugte Bewegung bleibt erhalten.
Zitat:
….Solche Dinge wie "Impulsinformation", die gibt es nicht,…
Impulsinformation: Unter Impulsinformation verstehe ich eben gerade das, das die Information Bewegung nicht verloren gehen kann! Also egal was ich mache – Ganz Egal – Der Impuls/die Bewegung beleibt erhalten. Ganz zu letzt, entstehen zumindest Photonen (Wärmestrahlung) die den Impuls “mitnehmen“. Impulserhaltung! Erhaltung des Impulses!
Zitat:
..und was Du mit "weiter Leitung des Impulses durch die Erde" und "weiterleiten dieser Auslenkung zur Sonne" meinst, das verstehe ich nicht. Weder Impulse noch Aulenkungen können "weitergeleitet" werden…
Kurz gesagt ich glaube nun es handelt sich in meinem Beispiel am Ende um eine Art Chaospendel. Also es geht darum. Wenn die Feder den Stein abstößt, muss der Impuls der Feder der in die entgegengesetzte Richtung geht, sich erst auf der gesamten Erde verteilen, bevor eine resultierende Bewegung der Erde entsteht, die die des Steines entgegengesetzt ist. Oder glaubst du die gegenbewegung der Erde erfolgt instantan?
Diese Auslenkung erzeugt ein anderes Gravitationsfeld zwischen Sonne und Erde (minimal). Dadurch wird die Erde auch etwas schneller, da sie sich ein Stück näher zur Sonne bewegt (wenn die Feder günstig stand). Du merkst wenn man sich das ganze Geschehen ansieht dann passiert ganz schön viel wenn man einen Stein in die Luft wirft!
Während die Erde und der Stein also eine Art Schwingung ausführen, wird durch das Gravitationsfeld alles in Schwingung versetzt. Daher Chaospendel! Daher kann man in meinem Versuchsaufbau bei exakter Messung unterschiedliche Federbewegungen messen.
Soweit so gut!
Gruß
EVB
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Geändert von Eyk van Bommel (06.10.07 um 15:36 Uhr)
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  #19  
Alt 06.10.07, 16:14
Benutzerbild von rene
rene rene ist offline
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Registriert seit: 01.05.2007
Beiträge: 716
Standard AW: Bewegung, Impuls und Energie

Hallo Eyk

So sehr ich die Phantasie als eine wertvolle Charaktereigenschaft schätze, so wenig hilft ihre ausschliessliche Verwendung im Betrachten technischer Probleme. Ich fürchte, ohne ein wenig trockene Mathematik kommst du nicht herum, die Rolle des Impulses zu verstehen.

Ein Beispiel: (bitte überwinde dich und gehe da durch!)

Zwei Steine unterschiedlicher Massen m1 und m2 nähern sich mit der Relativgeschwindigkeit vr. Welche kinetische Energie wird beim Aufprall freigesetzt?

Impuls p = m*v
kinetische Energie E_kin = m/2*v^2

Wechseln wir ins gemeinsame Schwerpunktsystem der beiden Steine, gilt Impulsgleichheit, d.h. p1=p2
Wir können jetzt schreiben:

A) m1*v1 = m2*v2 mit der Nebenbedingung vr = v1 + v2

Jetzt lösen wir die Nebenbedingung nach v2 auf:

v2 = vr - v1 und ersetzen damit in A) den Ausdruck v2:

m1*v1 = m2*(vr-v1) und lösen diese Gleichung nach v1 auf:

v1 = m2*vr / (m1+m2) ist somit bestimmt.
v2 = m1*vr / (m1+m2) ist ebenfalls bestimmt

Setzen wir die jetzt bestimmten v1 und v2 in die Gleichung der kinetischen Energie ein und bilden ihre Summe, erhalten wir die gesuchte Aufprallenergie im Schwerpunktsystem:

E_kin = m1/2 * v1^2 + m2/2 * v2^2

Grüsse, rene
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  #20  
Alt 06.10.07, 19:48
Eyk van Bommel Eyk van Bommel ist offline
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Beiträge: 3.364
Standard AW: Bewegung, Impuls und Energie

Hallo rene,
Zitat:
So sehr ich die Phantasie als eine wertvolle Charaktereigenschaft schätze, so wenig hilft ihre ausschliessliche Verwendung im Betrachten technischer Probleme. Ich fürchte, ohne ein wenig trockene Mathematik kommst du nicht herum, die Rolle des Impulses zu verstehen.
Ich bin dir und den andern auch wirklich dankbar für eure“ Formelle “ Unterstützung. Ich bräuchte jedesmal/meistens 2 Tage und ein paar Bücher und Formelheft um mir sicher zu sein, dass meine Berechnung richtig ist! Daher bin auch mehr Nutznießer in diesem Forum als helfender! Wenn du oder die anderen einmal eine biologische Frage habt, bzw. ein virales oder bakterielles Problem habt, stehe ich euch gerne jederzeit in der Plauderecke zur Verfügung?
Aber nun zurück zum Thema. Deine Herleitung ist natürlich absolut korrekt. Und vielleicht habe ich mich in meiner letzten Antwort falsch ausgedrückt. Also ich denke, das Sonnensystem kann ich doch nicht so auf nahe c beschleunigen (hatte ich ja schon geahnt), aber ich kann es doch um den Betrag beschleunigen um den ich den Stein beschleunigt habe – Minus der Wärmestrahlung die den Impuls „mitnimmt“.
Die Aufprallenergie in deiner Formel wird, wenn alles vorbei ist, vollständig in Bewegung umgewandelt sein! Oder nicht? Aber es gibt keinen Weg, eine einmal gewonnene Bewegung wieder als Energie zu speichern. Oder? Kann eine Feder einen Impuls abfangen, ohne selbst dabei einen Impuls weiterzugeben? Nimmt die Feder in meinem Beispiel nicht nur die Energie des Steines auf und gibt den Impuls an die Erde ab?
Kann die Feder die gesamte “Spannungsenergie“ an den Stein abgeben oder muss man nicht beachten, dass die Feder zusammen mit der Erde um den gleichen Impuls beschleunigt wird und hierdurch auch Energie aufbringen muss?
Es ist mir zwar schon fast peinlich, aber so habe ich das ganze eben noch nie betrachtet. Wie gesagt ich könnte mir zwar nun einige Bücher zusammen suchen, aber vielleicht geht es auch schneller?
Nehmen wir mal zwei Beispiele.
Kanone mit x Kg wird mit Schwarzpulver beladen, dass eine Kugel mit x Kg mit x Joule beschleunigt werden kann. Wir stellen einmal die Kanone auf Rollen und einmal auf die Erde und die Mündung senkrecht in den Himmel. Kann mir jemand kurz mathematisch erklären was passiert mit dem Kanone-Rollensystem/Kugel und einmal Kugel/Kanone-Erdsystem. Wie sieht die Beschleunigung aus?
Was passiert mit dem Impuls?
@alle: Ich erwarte aber von keinem mehr, dass er sich damit beschäftigt, da es nun wirklich Schulphysik ist! Ich habe leider bisher nur die klassischen Berechnungen gehabt und da habe ich mir über solche Sachen noch keine Gedanken gemacht.
Gruß
EVB
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