Dynamik im Weltraum

John Connor

Lt. Junior Grade
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hallo
wie verhalten sich die geschwindigkeiten zweier objekte unterschiedlicher masse zueinander, wenn man diese mit einer bestimmten kraft anstosst?

PS: es handelt sich hierbei um keine hausaufgabe oder dergleichen.
 
Klingt auch überhaupt nicht nach Hausaufgabe^^

Gibt oft 2 Ansätze bei solchen AUfgaben.. einer davon ist mit Energie zu rechnen
http://de.wikipedia.org/wiki/Kinetische_Energie
E_kin = 0.5 * m * v^2
Da du durch das Anstoßen die selbe Energie reinsteckst ergeben sich unterschiedliche Geschwindigkeiten, da die Masse unterschiedlich ist.
Oder als einfaches Beispiel: Ein leichtes schnelles Objekt kann dich mit der gleichen Kraft umhauen wie ein langsameres schweres Objekt. Allerdings ist v^2 dh eine Verdopplung der Geschwindigkeit bedeutet dass das objekt nur noch 1/4 wiegen muss um die selbe E_kin zu haben. (und nicht nur 1/2 wie man evtl denken würde)
 
Zuletzt bearbeitet:
Die Frage ist nicht ganz eindeutig formuliert, aber ich würde sie so interpretieren, dass der Energieansatz falsch ist.

Bei gleicher Kraft F und gleicher Wirkungsdauer t der Kraft erhalten beide Objekte denselben Impuls (= m*v).
Doppelte Masse bedeutet also halbe Geschwindigkeit.

/edit: physikalische Gesetze sind übrigens unabhängig davon, wo sich ein Objekt befindet.
 
ok also ein objekt mit 2m bewegt sich beim anstossen langsamer von mir weg als ein objekt mit 0,5m.
wenn ich nun beim stoss nicht den schwerpunkt treffe, kommt auch noch eine drehung hinzu, wobei dann auch das trägheitsmoment ins spiel kommt oder?
wie ist es mit der überlegung, dass beim freien fall im luftleeren raum beide objekte gleich schnell fallen (versuch mit luftleerem rohr). hierbei sind doch die geschwindigkeiten gleich. wenn dem so ist, wo liegt der unterschied zu dem oberen beispiel?
 
Beim freien Fall liegt der Unterschied zu oberem Beispiel darin, dass die Größe der Kraft nicht die Gleiche ist, denn Kraft und Masse sind proportional zueinander.

Ein Objekt der doppelten Masse erfährt die doppelte Gewichtskraft und besitzt dementsprechend (nach der gleichen Fallzeit) auch den doppelten Impuls.
Die Geschwindigkeit beider Objekte ist gleich.
 
die gewichtskraft hängt von der fallbeschleunigung ab, aber im weltraum ist die nicht vorhanden bzw. unbedeutend.
 
Ziemlich ungenaue Fragestellungen von Dir!
Wenn Du willst, bastele ich Dir auch Kombinationen, die nach dem Anstoss z. Bsp. fast alles nur in Rotationsbewegung umwandeln und sich überhaupt nicht räumlich wegbewegen!

Also her mit der genauen Fragestellung/Simulationsumgebung!

Was wird wie (mit welcher Art Anstoss) wo angestossen?
 
Wenn du davon ausgehst, dass durch plastische Verformung keine Energie verloren geht und ein elastischer Stoß zu stande kommt, sozusagen ein Gerader, zentraler, elastischer Stoß ohne jegliche Energieverluste, dann gilt m1*v1=m2*v2. Laut Impulserhaltung und Energieerhaltung würde sich dann bei gleichbleibender Kraft (in beiden Fällen die gleiche) eine doppelt so schwere Masse mit halber Geschwindigkeit fortbewegen.
 
Zuletzt bearbeitet:
Wie mein Vorredner richtig erwähnt, handelt es sich hier um klassische Mechanik. Der Impulserhaltungssatz ist das Wesentliche, das dir zu deiner Lösung verhelfen wird. da du hier von "Dynamik im Weltraum" schreibst, gehe ich davon aus, dass du jegliche Reibungskoeffizienten vernachlässigen kannst, denn im Weltraum existiert keine Reibung (wenn man's genauer betrachten würde, dann in extreeeeem geringen Maße schon, aber das ist ein ganz anderes Thema). Die Erkenntnis die du aus der Übung gewinnen sollst, ist dass sich im klassischen falle 2 unterschiedliche Massen bei gleichem Impulsbetrag zu 2 unterschiedliche Geschwindigkeiten ergeben.
 
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