Impuls und Geschwindingkeit

Astronaut · Gast

Ein Astronaut mit Ausrüstung (mA = 150 kg) stellt bei Außenreparaturen an sein Raumkapsel (mR = 50 t) fest, dass seine Sicherheitsleine gerissen ist und er mit einer Geschwindigkeit von 0,5 m/s vom Raumschiff wegdriftet.

a) Mit welcher Geschwindigkeit muss er sein Werkzeug (mW = 10 kg) von sich wegstoßen, um sich anschließend mit einer Geschwindigkeit von 0,1 m/s auf das Raumschiff zu bewegen?

b)Wie ändert sich sich die Geschwindigkeit der Raumkapsel, wenn der Astronaut mit ihr zusammenstößt?

Danke im vorraus.

Meine Ideen:
Zum Zeitpunkt des Abwurfes sind die Geschwindigkeit des Astronauten und die des Werkzeuges gleich. v1 = v2 = 0,5 m/s.
u1 = -0,1 m/s u2=?

ux=((mx-my)*vx)/mx+my + 2my*vy/mx+my

stereo · Anmeldungsdatum: 27.10.2008 Beiträge: 402

Also ich verstehe deine Rechnung nicht ganz.

Welche Formel nimmst du denn hier? Hier findet meines Erachtens kein Stoß statt. Es gilt aber der Impulserhaltungssatz.

Der Impuls vor dem Wurf ist:

Wie groß ist der Impuls nach dem Stoß?

Astronaut · Gast

Negativ in die entgegengesetzte Richtung da er sich nach dem Wurf ja mit -0,1 m/s auf die Kapsel zubewegt. Zuvor besitzt er ja mit Werkzeug die Geschwindigkeit 0,5 m/s . Die gesucht Geschwindigkeit ist nun die, die er dem werkzeug "gibt".

stereo · Anmeldungsdatum: 27.10.2008 Beiträge: 402

Kannst du das bitte in eine Formel fassen?

Astronaut · Gast

Bin mir nicht sicher aber denke mal P2= (mA+mW)*v1 - (mw*v2).

stereo · Anmeldungsdatum: 27.10.2008 Beiträge: 402

Das ist leider falsch.

Du hast es schon ganz gut gesagt. Der Impuls am Anfang setzt sich zusammen aus der Geschwindigkeit des Raumfahrers und des Werkzeuges. Das ist genau dein 1. Term bzw. mein

.

Nach dem Wurf haben das Werkzeug und der Raumfahrer unterschiedliche Impulse. Diese müssen zusammenaddiert aber so groß sein wie am Anfang.

Dein zweiter Term beschreibt den Impuls des Raumfahrers. Was ist denn mit dem Werkzeug? Erst dann bekommst du ja auch erst eine Unbekannte Größe in die Gleichung.

Kannst du damit etwas anfangen? Warum gibt es positive und negative Vorzeichen? Welche Größe ist gesucht?