Impulsverteilung 2er Körperbei unterschiedl. Beschleunig.

rudiratlosx · Anmeldungsdatum: 09.01.2009 Beiträge: 2

Hallo Leute
Hoffe Ihr könnt mir bei folgendem Problem helfen:

Problemdefinition anhand von Beispiel:
Ein Astronaut hat im Weltall den Kontakt zu seinem Raumschiff verloren und treibt von seinem Schiff weg. Alles was er bei sich hat ist eine 10kg schwere Stahlkugel an einer 100m langen Schnur. Diese wirft er nun in die exakte Gegenrichtung des Raumschiffes mit aller Kraft von sich weg um durch diesen Impuls sein Raumschiff wieder zu erreichen (translativer Impuls). Soweit alles klar und einfach (= Rückstoßprinzip).
Nun stellt der Astronaut aber (mit Schrecken :-) ) fest das seine Anfangsgeschwindigkeit zu hoch war und Er, sagen wir mal nur die Hälfte seiner Anfangsgeschwindigkeit kompensiert hat und folglich noch immer mit der halben ursprünglichen Geschwindigkeit vom Raumschiff wegtreibt.
Der Astronaut bremst nun mittels der Schnur die (noch immer wegfliegende) Stahlkugel ganz langsam ab, holt diese ganz langsam zu sich um die Kugel erneut mit aller Kraft wie beim ersten Mal abzustossen.

Schafft der Astronaut es mit dieser Methode wieder zu seinem Schiff zu kommen?

Hintergrund:
Ich denke hier an das Quadrat in den Formeln für Beschleunigung und Bewegungsenergie.
(s=a/2*t²+V0*t+s0, Ekin=m/2*v²)
Ändert sich die „Verteilung“ des Abstoß-Impulses zweier Körper mit konstanter Masse in einem geschlossenem, verlustfreien System mit der Abstoß-Geschwindigkeit?
Natürlich kann Energie in einem geschlossenen System weder „verlorengehen“ noch „herbeigezaubert“ werden. Aber dieses Problem stellt sich hier meines Erachtens nicht so dar da der Astronaut ja sozusagen Energie in das System einbringt und mit dieser eingebrachten Energie mittels wiederholter hoher Abstoßgeschwindigkeit und langsamer Verzögerung der Kugel (Quadrat?) die anfängliche V0 abzubremsen und eine Bewegung zum Raumschiff aufzubauen versucht.
Funktionierts oder nicht?

Danke für eure Hilfe. Ich blick nicht durch.

mechaniker · Anmeldungsdatum: 08.01.2009 Beiträge: 32

Das funktioniert nicht, weil der Gesamtimpuls dadurch nicht erhöht wird, es wird nur Wärme produziert, indem die Teilimpulse durch Kraftaufwendung immer wieder neu aufgeteilt werden.

MfG
mechaniker