Matheaufgabe: resultierende Masse aus m und v

[giga111]

Hallo,

mich würde mal interessieren, wie groß die Masse ist, die ich durch v=100kmh und m=200kg erzeuge (ich fahre 100kmh mim 200kg schweren fzg. gegen ne Mauer). Ich komm einfach nicht drauf, und F=m*a bringt mich da auch nicht weiter...


Besten dank im voraus

 

[CouGar_01]

Die Fragestellung ergibt physikalisch keinen Sinn. Man erzeugt durch diesen Vorgang keine Masse. Mit den gegebenen Größen kannst du nur den Impuls p = m*v ausrechnen. Wenn du eine Zeit festlegst, in der der Prozess abläuft (also zB Auto fährt mit 100 gegen die Wand und ist innerhalb von 0,5s bei 0 km/h) dann kannst du eine Beschleunigung a ausrechnen und damit eine Kraft. Diese Kraft könnte man dann höchstens mit der Gewichtskraft vergleichen, die eine entsprechende Masse auf der Erde hat. Das hat aber immernoch nichts mit Masse erzeugen zu tun.

Am Anfang dachte ich schon, die willst den relativistischen Massezuwachs bei 100km/h ausrechnen

 

[Antarctica]

Das ist bestimmt so ne Spaßaufgabe, und die richtige Antwort lautet: "Die Masse beträgt m=200 kg."

 

[giga111]

Also bitte, diese Fragestellung ist meinem mathematischen Genie entsprungen

Ja muss ich dann wissen, in welcher Zeit das Fzg zum Stillstand kommt?? Is ja toll
Am besten messe ich die einwirkende Kraft ("Masse") auf die Mauer dann besser, oder?
Schade, schade, dann komm ich wohl nie auf ein Ergebnis....außer vielleicht durch Schätzwerte

 

[Antarctica]

Ja muss ich dann wissen, in welcher Zeit das Fzg zum Stillstand kommt?? Is ja toll

Naja, mit 100 km/h gegen ne Mauer und das Fahrzeug ist vorher 5, nachher nur noch ein Meter lang, das ergibt nen Bremsweg von 4 Meter. Bei angenommener gleichförmiger Abbremsung dauert der Bremsvorgang dann etwa 0,3 Sekunden.

 

[Gruß Thomas!]

Hallo,

mich würde mal interessieren, wie groß die Masse ist, die ich durch v=100kmh und m=200kg erzeuge (ich fahre 100kmh mim 200kg schweren fzg. gegen ne Mauer). Ich komm einfach nicht drauf, und F=m*a bringt mich da auch nicht weiter...


Besten dank im voraus

Du wirfst mit physikalischen Begriffen um dich, das ist nicht mehr schön... Die Masse eines Körpers ist z.B. 20kg. Das was du meinst ist die Kraft, aber das kann man nicht so leicht bestimmen, weil man wissen muss, wie lange der Abbremsvorgang beim Dagegenfahren dauert. Das einzige was du dir überlegen kannst, ist wie groß der Impuls von vor und nach dem Zusammenstoß ist. Da die Wand starr ist wird der Körper mit demselben Impuls in die andere Richtung beschleunigt, was der gleichen Geschwindigkeit entspricht. Über den Spaß hab ich Seminararbeit geschrieben.

 

[CouGar_01]

Also bitte, diese Fragestellung ist meinem mathematischen Genie entsprungen

Nehme es mir bitte nicht übel, aber mathematisches Genie ist ohne Kenntnis der realen Physik nicht besonders hilfreich.

Ja muss ich dann wissen, in welcher Zeit das Fzg zum Stillstand kommt?? Is ja toll
Am besten messe ich die einwirkende Kraft ("Masse") auf die Mauer dann besser, oder?

Die Kraft, die auf das Fahrzeug einwirkt, ist betraglich genauso groß, wie die, die auf die Mauer einwirkt. Das die Mauer fest ist wird lediglich dadurch erreicht, dass man sagt: die Masse der Mauer ist sehr sehr viel größer als die des Fahrzeugs, also zum Beispiel unendlich. Dann ist bei einer endlichen Kraft die Beschleunigung der Mauer 0. (F/m = a mit m -> unendlich --> a = 0). Und jetzt soll mir keiner mit Gravitation kommen...

Schade, schade, dann komm ich wohl nie auf ein Ergebnis....außer vielleicht durch Schätzwerte *

Richtig, und wenn man irgendein brauchbares Ergebnis produzieren will, müssen das auch schon relativ gute Werte sein. Man kann zB nicht einfach sagen, der Prozess läuft unendlich schnell ab. Dann wäre die Beschleunigung unendlich und damit die Kraft, was sicher nicht das Ergebnis ist, dass du haben willst. Die Schätzung von Antartica ist dabei vielleicht schon ganz brauchbar.

Darf ich mal fragen, welchen Stand deine physikalische Ausbildung hat? (Schule/Berufsschule?)

Du wirfst mit physikalischen Begriffen um dich, das ist nicht mehr schön... [...] mit demselben Impuls in die andere Richtung beschleunigt

Böser Fehler wenn man im selben Beitrag noch jemanden deshalb kritisiert

 

[giga111]

Nehme es mir bitte nicht übel, aber mathematisches Genie ist ohne Kenntnis der realen Physik nicht besonders hilfreich.

Ähm also das war auch mehr als ein nicht so ernst zu nehmender Scherz gemeint. Auch wenn meine Aussage jetzt nicht so sinnvoll war...

Darf ich mal fragen, welchen Stand deine physikalische Ausbildung hat? (Schule/Berufsschule?)

Klar darfst du. Mein (theoretischer) Stand ist auf dem der 11. Klasse Oberstufengymnasium.....danach kams weg und da diese 11. Klasse schon etwas zurückliegt, ist mein physikalisches Wissen sehr lückenhaft.
Meine Ausgangsfrage zielte auch mehr ab auf eine Antwort wie "das Ergebnis ist x" bzw. (zutreffender) "kann man so nicht berechnen, weil blah", hab das ja nur mal interessant gefunden, wie sich die Kraft steigern würde durch Beschleunigung....daher auch der Smiley am Ende meines Beitrags.

Böser Fehler wenn man im selben Beitrag noch jemanden deshalb kritisiert

Versteh ich nicht...was heißt denn "noch jemanden"?

 

[CouGar_01]

Ach das "noch" ist eine Betonungsfrage und gehört dort streng genommen sicher nicht hin Einfach nicht beachten.

Ich denke wenn das rein Interesse halber war, dann ist hier im Thread eigentlich schon das wichtigste gesagt wurden.

Mit dem mathematischen Genie, das war auch nicht so ernst gemeint. Leute, die "richtige" ausgebildete Mathematiker sind, denken ziemlich oft sie sind das non-plus ultra bei der Beschreibung der Realität. Da muss man als Fast-Physiker dann schon nochmal drauf hinweisen.

 

[Riddler82]

Die Fragestellung ergibt physikalisch keinen Sinn. Man erzeugt durch diesen Vorgang keine Masse. Mit den gegebenen Größen kannst du nur den Impuls p = m*v ausrechnen. Wenn du eine Zeit festlegst, in der der Prozess abläuft (also zB Auto fährt mit 100 gegen die Wand und ist innerhalb von 0,5s bei 0 km/h) dann kannst du eine Beschleunigung a ausrechnen und damit eine Kraft. Diese Kraft könnte man dann höchstens mit der Gewichtskraft vergleichen, die eine entsprechende Masse auf der Erde hat. Das hat aber immernoch nichts mit Masse erzeugen zu tun.

Am Anfang dachte ich schon, die willst den relativistischen Massezuwachs bei 100km/h ausrechnen

Impuls könnte man damit ausrechnen, ja. Aber auch die kinetische Energie Ekin=1/2*mv^2

Denke mal, diese unpräzise Ausdrucksweise, einer höheren Masse kommt von so Geschichten wie man sie immer wieder in diversen Auto-Magazinen sieht, hört oder liest, wo es dann heißt: "Ein 1kg schwerer Schuh (z.B.) trifft einen beim Bremsen mit der kraft von 25kg, wenn er nicht richtig gesichert ist."

Im Endeffekt ist das natürlich quatsch. Denn auch die Wucht von 25kg ändert sich mit der Geschwindigkeit.

 

[giga111]

Denke mal, diese unpräzise Ausdrucksweise, einer höheren Masse kommt von so Geschichten wie man sie immer wieder in diversen Auto-Magazinen sieht, hört oder liest, wo es dann heißt: "Ein 1kg schwerer Schuh (z.B.) trifft einen beim Bremsen mit der kraft von 25kg, wenn er nicht richtig gesichert ist."

Nein, der Gedanke kommt von der Imagination eines Unfalls mit meinem Roller und recht diffusen Erinnerungen an vergangene Physik-Unterrichtsstunden.

 

[Riddler82]

Ok, meine Feststellung ist auch eher allgemein gedacht gewesen, weniger auf dich bezogen.

Physik ist eine spannende Sache, unsere Lehrerin meinte aber, die wirklich interessanten Sachen (und dementsprechend schwierig) kämen natürlich erst in nem Studium. Das Zeug das man im Gymnasium lernt ist dagegen schon direkt kindisch. Laut der Lehrerin.

 

[Gruß Thomas!]

Böser Fehler wenn man im selben Beitrag noch jemanden deshalb kritisiert

Ich frag mich gerade, was daran falsch ist? Im Grunde passiert doch bei der Impulserhaltung nichts anderes, als dass der andere "zurückbeschleunigt" wird...

Ich weiß, dass bei der Impulserhaltung die Beschleunigung nicht bekannt ist, deswegen kann man den Begriff sehrwohl benutzen! Es ist jediglich nicht die Größe der Beschleunigung bekannt, bzw. die Zeit, in der die Geschwindigkeit "umgetauscht wird". Bei einem elastischen Stoß müsste die doch ins unendliche gehen (was ziemlich unsinnig wäre, da die Kraft dadurch auch unendlich groß werden würde!). Ich glaube, darauf beziehst du dich, oder?

 

[CouGar_01]

Jo. Ein Impuls ist eben streng physikalisch gesehen nicht die Ursache einer Beschleunigung. Deswegen kann man den Satz meiner Meinung nach so nicht formulieren. Es ist ja so, dass der Impuls eine Zustandsgröße des Körpers ist. Die Kraft ist ja die erste Ableitung des Impuls (für diejenigen, die nicht wissen was das heißt: die Beschreibung, wie sich der Impuls mit der Zeit ändert) und damit die Prozessgröße. Beschleunigung sagt also aus, wie schnell der Wechsel zwischen Zustand Impuls vorher -> Impuls nachher stattfindet.

In der Tat ist es so, dass die Kraft bei einem elastischen Stoß unendlich groß ist. Da der Prozess aber auch in unendlich kleiner Zeit stattfindet, passiert rein mathematisch gesehen in diesem Modell erstmal nichts katastrophales.

 

[Gruß Thomas!]

Ja, also hatte ich doch Recht (zum Glück ) und habs nur falsch ausgedrückt. Wenn ihr wollt, kann ich die oben bereits erwähnte Seminararbeit mal hochladen