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hihahohihahaha
Gast
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 hihahohihahaha Verfasst am: 14. Jun 2012 14:59 Titel: energieerhaltung/impulserhaltung |
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Hoi, kurze und knappe Frage: Wann gelten diese Sätze nicht? B.z.w bei welchen physikproblemen kann man diese nicht benutzen? Bei typischen newton Aufgabe bei denen es eine konstante Beschleunigung gibt??(weil sich ja die Geschwindigkeit ständig ändert)
Gruß |
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planck1858
Anmeldungsdatum: 06.09.2008
Beiträge: 4542
Wohnort: Nrw
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| planck1858 Verfasst am: 14. Jun 2012 15:50 Titel: |
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Hi,
bei einer schiefen Ebene ändert sich doch die Geschwindigkeit auch ständig, denn der Körper wird ja schneller und soll dann da etwa der EES nicht mehr gelten? 
Du musst schon etwas genauer werden.
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Die Naturwissenschaft braucht der Mensch zum Erkennen, den Glauben zum Handeln. (Max Planck)
"I had a slogan. The vacum is empty. It weighs nothing because there's nothing there. (Richard Feynman) |
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hihahohihahaha
Gast
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| hihahohihahaha Verfasst am: 14. Jun 2012 15:54 Titel: |
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hoi planck
Ok dann anders rum: Wo kann man die Erhaltungssätze denn nicht benutzen?
Gruß |
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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hihahohihahaha
Gast
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| hihahohihahaha Verfasst am: 14. Jun 2012 16:57 Titel: |
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Könntest du bitte ein konkretes Beispiel zu meiner Frage erklären oder so was ähnliches? |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 14. Jun 2012 17:00 Titel: |
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Vermutlich geht es um mechanische Systeme, mechanische Energie. |
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hihahohihahaha
Gast
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| hihahohihahaha Verfasst am: 14. Jun 2012 17:16 Titel: |
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Ich hab eine einfache, einzige, simple, überschaubare Frage :
In welchen Situation(physikalischen Problemen) kann ich die Erhaltungssätze(Energie/Impuls) NICHT anwenden?
Gruß |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 14. Jun 2012 17:25 Titel: |
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Ich will nicht unbedingt behaupten, dass es solche Situationen nicht gibt; ich kann mir solche aber nicht vorstellen. Für mich gibt es sie deshalb nicht.
Fragt sich nur, ob die Anwendung der Erhaltungssätze für eine gegebene Aufgabenstellung sinnvoll ist oder nicht. Aber danach hast Du ja nicht gefragt. |
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hihahohihahaha
Gast
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| hihahohihahaha Verfasst am: 14. Jun 2012 17:32 Titel: |
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Hoi,
Ja weil es heißt ja immer: Solange keine externe Kraft wirkt, bleibt zb der Impuls erhalten. Und wenn eine wirkt? Oder wie ist das?? Ok der Energieerhaltungssatz gilt bei Reibung nicht wie ich jetzt wo anders herausgefunden habe.
Gruß |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 14. Jun 2012 17:51 Titel: |
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| hihahohihahaha hat Folgendes geschrieben: | | Ok der Energieerhaltungssatz gilt bei Reibung nicht wie ich jetzt wo anders herausgefunden habe. |
Das ist Quatsch! Warum sollte der Energieerhaltungssatz denn nicht bei Reibung gelten? Das verstehe ich ganz und gar nicht. Gerade bei Reibung, also beispielsweise beim Abbremsen eines Fahrzeugs, spielt der Energieerhaltungssatz eine wesentliche Rolle.
Und warum sollte der Impulserhaltungssatz bei Wirken einer externen Kraft nicht gültig sein. In der Impulsbilanz muss doch gerade auch die Impulsänderung, also die "Zufuhr" eines Impulses berücksichtigt werden.
Irgendwie scheinst Du eine komische Vorstellung von den Erhaltunssätzen zu haben.
Vielleicht gibst Du mal ein Beispiel, bei dem der Impuls- oder Energieerhaltungssatz nicht gilt. |
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hihahohihahaha
Gast
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| hihahohihahaha Verfasst am: 14. Jun 2012 18:05 Titel: |
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Im Demtröder steht:
ZITAT ANFANG:
"Der Gesamtimpuls eines abgeschlossenen Systems von (eventuell miteinander wechselwirkenden) Teilchen bleibt zeitlich konstant"
ZITAT ENDE.
Wie sieht das aus bei einem System das nicht abgeschlossen ist?
Energiesatz aus dem Demtröder:
ZITAT ANFANG:
"In einem konservativen Kraftfeld ist in jedem Raumpunkt P die Summe aus potentieller und kinetischer Energie eines Massenpunktes konstant. Diese konstante Summe heißt die mechanische Gesamtenergie E. Die Gesamtenergie E bleibt bei konservativen Kräften erhalten(konserviert)"
ZITAT ENDE
Wie sieht die Energie dann bei nicht konservativen Kräften aus? Ich dachte Reibung wäre eine nicht-konservative Kraft.
Gruß |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 14. Jun 2012 18:10 Titel: |
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Mir scheint eine Einschränkung angebracht: mechanische Energie bezieht sich auf mechanische Systeme (von Punktmassen meinetwegen.) Durch äußere Kräfte, Dissipation o.ä. ergibt es sich, daß E(t) nicht konstant ist. Man könnte fragen, ob es in diesem Zusammenhang überhaupt eine Zustandsgröße E gibt. |
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GvC
Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14861
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| GvC Verfasst am: 14. Jun 2012 18:26 Titel: |
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Diese Einschränkungen sind alle keine Antwort auf die von hihahohihahaha gestellte einfache Frage.
| Zitat: | Ich hab eine einfache, einzige, simple, überschaubare Frage :
In welchen Situation(physikalischen Problemen) kann ich die Erhaltungssätze(Energie/Impuls) NICHT anwenden? |
Hinweise:
Bei nicht abgeschlossenen Systemen wird das System zu einem abgeschlossenen System erweitert.
Die mechanische Gesamtenergie ist nicht unbedingt die Gesamtenergie eines Systems.
Die Dissipations-(=Wärme-)Energie ist, sofern vorhanden, natürlich Bestandteil der Gesamtenergie. Wenn Energie dissipiert wird, heißt das ja nicht, dass sie verschwindet, sondern nur, dass sie in eine andere möglicherweise nicht mehr nutzbare Energieform umgewandelt wird.
Ich bleibe deshalb bei meiner Antwort, dass die Erhaltungssätze immer anwendbar sind. Ob ihre Anwendung für eine bestimmte Aufgabenstellung sinnvoll ist, ist eine ganz andere Frage, die von hihahohihahaha aber nicht gestellt wurde (s.o.). |
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D2
Anmeldungsdatum: 10.01.2012
Beiträge: 1723
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| D2 Verfasst am: 14. Jun 2012 19:49 Titel: |
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Ich habe eventuell ein Beispiel, wo scheinbar die Erhaltungssätze nicht mehr stimmen.
Billard spielen auf einem absolut runden, mit einer Eisschicht bedeckten Planeten mit Radius R und Masse M.
Zwei unterschiedliche Punktmassen m1 und m2= 2*m1, v2 =2*v1 stoßen elastisch ohne Drehungen zentral
auf einem Punkt(z.B. auf dem Nordpol) des Planeten ( die Reibung oder Luftwiderstand werden nicht berücksichtigt).
Wo stoßen sich die Massen das zweite Mal, nach dem Stoß?
Wenn die eigene Vorstellungskraft gesprengt wird, dann beschränkt man sich auf eine reibungsfreie Uhr die 2 gleichlange Zeiger hat auf der Spitzen der Zeiger sind oben beschriebene Massen angebracht. Masse m2 bewegt sich in Uhrzeigersinn, die m1 kommt dieser entgegen, dort, wo 12 steht kollidieren die Massen. Auf wie viel Uhr treffen sich diese Massen erneut?
Sollten die oben beschrieben Massen auf dem Planeten schräg (90°)aufeinander stoßen, kann man errechnen wann, wo und unter welchem Winkel diese Massen nochmal aufeinander prallen werden? Eher ja, oder eher Nein reicht als Antwort. |
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kingcools
Anmeldungsdatum: 16.01.2011
Beiträge: 700
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| kingcools Verfasst am: 14. Jun 2012 22:07 Titel: |
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| hihahohihahaha hat Folgendes geschrieben: | Im Demtröder steht:
ZITAT ANFANG:
"Der Gesamtimpuls eines abgeschlossenen Systems von (eventuell miteinander wechselwirkenden) Teilchen bleibt zeitlich konstant"
ZITAT ENDE.
Wie sieht das aus bei einem System das nicht abgeschlossen ist?
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Ein nicht abgeschlossenes System wechselwirkt mit "Objekten"(Teilchen oder Felder(z.B. magnetfeld) oder ähnliches) die nicht zum System, welches man mathematisch betrachtet, gehören. Daher kann sich der (Gesamt-)Impuls des betrachteten Systems ändern, schließlich kann ja Impuls an jene "Objekte" abgegeben werden, welche nicht zum System, dass man betrachtet, gehören.
Z.B. Ball im Gravitationsfeld der Erde:
Wenn du NUR den Ball betrachtest und als externe Kraft die auf das System wirkt die Schwerkraft nimmst, dann ist der Impuls des Systems Ball nicht erhalten, denn es wirkt die externe Kraft der Erde darauf.
Diese beschleunigt oder bremst den Ball und ändert damit die Geschwindigkeit des Balles. Da dieser aber das einzige Objekt deines betrachteten Systems ist, ist der Impuls(m*v) auch nicht erhalten.
Würdest du jetzt zu deinem System die Erde dazunehmen, dann wäre der Impuls erhalten:
Der Impuls der Erde würde sich genau um den Teil erhöhen oder vermindern um den sich der Impuls des Balles vermindert bzw. erhöht, denn der Ball zieht die Erde auch an.
Durch die Erweiterung des Ballsystems um die Erde wird die Gravitations zu einer inneren Kraft des Systems weshalb der Gesamtimpuls dann wieder erhalten ist.
Du musst dir nur klarmachen, was mit "System" gemeint ist.
| Zitat: |
Energiesatz aus dem Demtröder:
ZITAT ANFANG:
"In einem konservativen Kraftfeld ist in jedem Raumpunkt P die Summe aus potentieller und kinetischer Energie eines Massenpunktes konstant. Diese konstante Summe heißt die mechanische Gesamtenergie E. Die Gesamtenergie E bleibt bei konservativen Kräften erhalten(konserviert)"
ZITAT ENDE
Wie sieht die Energie dann bei nicht konservativen Kräften aus? Ich dachte Reibung wäre eine nicht-konservative Kraft.
Gruß |
Reibung ist eine nicht konservative Kraft, da hast du Recht.
Die Gesamtenergie eines abgeschlossenen Systems(siehe als Beispiel wieder Erde/Ball) ist erhalten, das ist eine der Grundfesten der Physik.
Du musst aber beachten, dass es andere Energieformen als die mechanischen gibt z.B. Wärmeenergie(in dem Fall kann man das zwar auch als Bewegung von Teilchen darstellen, aber ist jetzt egal) oder chemische Bindungsenergie usw.
d.h. Energie verschwindet nicht, nicht konservative Kraft hin oder her.
Bei konservativen Kräften bleibt im abgeschlossenen System aber sogar die mechanische Energie(also potentielle und kinetische) erhalten, um das System Erde/Ball wieder aufzugreifen:
Der Ball wird nach unten beschleunigt und gewinnt damit an Geschwindigkeit und damit an kinetischer Energie, jedoch verliert er durch das nachunten segeln an potentieller Energie. (wobei natürlich streng genommen auch die Erde sich bewegt im Schwerefeld des Balles).
Zu den anderen Antworten:
Die haben sich an deiner Wortwahl aufgehängt:
Du kannst die Energiesätze auch in nicht abgeschlossenen System verwenden, wenn du entsprechend beschreibst, wie viel bzw. wie Energie über die Grenzen des Systems fließt.
Z.B. wenn eine Kugel inelastisch(d.h. mit Energieumwandlung in Wärme) von einer anderen Kugel getroffen wird und du irgendwoher wüsstest wie viel Energie in Wärme umgewandelt wird beim aufeinander prallen, dann könntest du eine Gleichung der Art:
Energie_vorher = Energie_nacher + Wärmeverlust aufstellen und natürlich auch damit rechnen. |
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hihahohihahaha
Gast
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| hihahohihahaha Verfasst am: 16. Jun 2012 12:47 Titel: |
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Hallo, vielen danke für die ausführliche Antwort  Ja das hat geholfen
Schönes Wochenende noch !
Gruß |
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