| Autor |
Nachricht |
hobbes_dmS
Anmeldungsdatum: 08.01.2013 Beiträge: 1
|
hobbes_dmS Verfasst am: 08. Jan 2013 22:38 Titel: Magnetismus und Rückstoß (mit Video) |
|
|
Meine Frage:
Hallo zusammen, ich habe eine Frage zu diesem Video:
http://www.youtube.com/watch?v=LV4P7T76mDQ
und zwar: woher kommt der "Rückschlag", der die Magnete (und die jeweils noch daran hängenden Eisenkugeln wieder die "Rampe" nach oben befördert?
alles andere kann ich mir logisch erschließen (ich vermute z.B., daß die letzte Kugel nicht weggeschleudert wird, da das Magnetfeld zu stark ist), aber warum fliegt die "weggeschleuderte" Kugel so schnell weg, daß (nach dem Impulserhaltungssatz?) der "Rest-Kugelhaufen mit dem Magnet" in die andere Richtung bewegt wird?
Meine Ideen:
Bewegung der "wegfliegenden" Kugel durch das Magnetfeld erzeugt eine Kraft in die entgegengesetzte Richtung?
edit: Rechtschreibung, Titel präzisiert
|
|
 |
A.T.
Anmeldungsdatum: 06.02.2010 Beiträge: 413
|
A.T. Verfasst am: 09. Jan 2013 14:25 Titel: |
|
|
Der Rückstoß passiert auch teilweise bei der klassischen Newton-Schaukel. Er ergibt sich wohl auf nicht ganz triviale Weise aus der Deformation und Interaktion der Kugeln.
Auf youtube gibt es viele Videos von dieser "Gauss-Kannone" mit weit weniger Rückstoß. Wenn das Magnetfeld schuld ist, dann vielleicht weil die Rotation der Metall-Kugel plötzlich gestoppt wird. Je nach Rampe (Abstand der Kontakt Punkte) hat der Ball mehr oder weniger Rotation.
|
|
 |
Lokratin
Anmeldungsdatum: 07.01.2013 Beiträge: 64
|
Lokratin Verfasst am: 09. Jan 2013 14:52 Titel: |
|
|
Ist eigentlich nicht so schwer. Der Typ hat es ja teilweise schon erklärt. Im kleinen milimeter Bereich kurz bevor die Kugel auf den Magneten auftrifft, wirkt das Magnetfeld stark auf die Kugel ein. Die Kugel wird in einem sehr kurzen Zeitintervall beschleunigt. Was heißt das?
Durch die Beschleunigung ändert sich der Impuls der Kugel abrupt, und wird beachtlich größer. Wenn die Kugel auf das Paket stößt, wird sie gestoppt, und gibt ihren gesamten Impuls an das Kugelpaket weiter. Ein Teil es Impulses wird dann an die letzte Kugel freigesetzt, worauf diese mit sehr hoher Geschwindigkeit weggeschleudert wird. Der Magnet sorgt zwar dafür, dass das Paket zusammengehalten wird, ist aber nicht stark genug, um auch die letzte Kugel noch zu halten (Magnetfeld nimmt mit dem Abstand zur Quelle ab). Die unterschiedliche Rückstoßweite ergibt sich daraus, dass das Paket von Mal zu Mal kleiner wird, der hineingesteckte Gesamtimpuls aber immer der gleiche ist (wird ja durch rollende Kugel und Magnet erzeugt!). Im letzten Fall ist das Magnetfeld stark genug, um die Kugel zu halten, wodurch es nicht zur Abstoßung kommt. Das entscheidende hierbei ist halt das Rückstoßprinzip, welches man z.B beobachten kann, wenn man aus einem Boot aussteigt.
|
|
 |
A.T.
Anmeldungsdatum: 06.02.2010 Beiträge: 413
|
A.T. Verfasst am: 10. Jan 2013 14:43 Titel: |
|
|
| A.T. hat Folgendes geschrieben: | | Der Rückstoß passiert auch teilweise bei der klassischen Newton-Schaukel. Er ergibt sich wohl auf nicht ganz triviale Weise aus der Deformation und Interaktion der Kugeln. |
Hier gibt es ein online Program dass die Newton-Schaukel simuliert, wobei die Elastizität durch Federn zwischen den Kugeln modeliert wird:
http://www.glowscript.org/#/user/BruceSherwood/folder/Pub/program/NewtonsCradle
Je weicher die Federn, desto mehr wird die Energie auf alle Kugeln verteilt, inklusive Rückstoß der ersten Kugeln.
Wenn man "Edit this program" clickt kann man des Program verändern, um ggf. eine der Kugeln magnetisch zu machen. Ist aber nicht direkt vorgesehen, also muss man den Code verstanden haben, und etwas programieren.
|
|
 |
D2

Anmeldungsdatum: 10.01.2012 Beiträge: 1723
|
D2 Verfasst am: 11. Jan 2013 14:34 Titel: Re: Magnetismus und Rückstoß (mit Video) |
|
|
| hobbes_dmS hat Folgendes geschrieben: | Meine Frage:: woher kommt der "Rückschlag", der die Magnete (und die jeweils noch daran hängenden Eisenkugeln wieder die "Rampe" nach oben befördert?
|
Betrachten wir die gesamte potenzielle und kinetische Energie des ganzen Systems. Anscheinend "laden" wird das Magnet auf, wenn wir dieses frei von Kugeln halten. Diese gespeicherte potenzielle Energie wird im letzten Bild unten aufgebraucht. Trotz, dass die potenzielle, gravitative Energie ganzes System höher geworden ist und eine Kugel weggeschleudert ist(kinetische Energie), ist die Gesamtenergie des Systems im letzten Bild am Kleinsten. Man muss wieder Kraft und Energie anwenden um die obere Kugel vom Magneten abzuziehen.
P.S. Man kann die magnetische Energie auch aufsummieren
http://physik.uni-graz.at/forscherwerkstatt/files/2011/exp0604L.pdf
http://www.youtube.com/watch?v=prBHXmYLYTQ
| Beschreibung: |
|
| Dateigröße: |
74.96 KB |
| Angeschaut: |
1746 mal |

|
_________________ Lösungen gibt es immer, man muss nur darauf kommen. |
|
 |
|
|