Impulstriebwerk

[burri]

Hallo

kann man einen in einen Leiter eingetretenen Impuls in der Richtung umlenken, durch das Drehen des Leiters während des Impulsdurchlaufs?

Beispielsweise eine Trommel wird angeschlagen und während des Impulsdurchlaufes gedreht, dann sollte der eingeleitete Impuls beim Austritt doch eine andere Richtung haben?

Dies würde wiederum bedeuten, dass sich nach diesem Prinzip ein Impuls- oder Trägheitsantrieb (rückstoßfrei) realisieren ließe.

Beste Grüße, burri

[Herr Senf]

Gegen was muß da gedreht werden? Und schon ist die Antwort fertig ;-)

Grüße Dip

[burri]

Hallo Herr Senf,

der bereits rotierende Impulsleiter befindet sich auf einem Träger auf dem sich noch ein zweiter sich gegendrehender Impulsleiter befindet.

Wenn beide Enden der Leiter sich am nächsten kommen (bei 0 Grad), leite ich gleichzeitig jeweils einen Impuls in das Leiterende ein.
Der Impuls benötigt Zeit um den Leiter zu durchwandern, in dieser Zeit drehen sich aber beide gespiegelte Leiter gegensinnig weiter.

Der Impuls der bei 0 Grad eingeleitet wurde, wird dann etwas später den Leiter wieder verlassen, jedenfalls bei <> 180 Grad,
so zumindest mein Gedanke.

Wenn dies unverständlich war, kann ich auch gerne eine eine Skizze erstellen.

Grüße burri

[burri]

wenn ich einen Impuls in einen Leiter bei 0 Grad einleite und dann während der Impuls den Leiter durchläuft, diesen Leiter drehe,
dann tritt der Impuls doch nicht geradlinig bei 180 Grad aus?

Physikalisch gesehen lässt sich aber ein Impuls nicht durch Drehung des Leiters in seiner Richtung ändern, aber was passiert dann mit dem Impuls?

Dies ist im Kern meine Frage.

[mac]

Hallo Burri,

willkommen im Forum!

Zur Beantwortung Deiner Frage würde es im Prinzip genügen, diesen Artikel zu lesen.

Herzliche Grüße

MAC

[burri]

Hallo MAC

vielen Dank für die Begrüßung!

Die Wikipediaseite ist gut, leider verstehe ich zu wenig von Formeln.

Ich bin auf der Suche nach einer kleinen Zeitspanne die auf Trägheit beruht, um ein rückstoßfreien Antrieb zu ermöglichen.
Wie lange ist die Kraftstoßübertragung des Impaktors und wie lange wirkt der eingeleitete Kraftstoß in der beaufschlagten Masse.

Wenn der Kraftstoß bei t0 erfolgt und bis t1 dauert, die Kraftwirkung in der vom Kraftstoß getroffenen Masse aber länger als t1 andauert,
könnte sich bezogen auf einen Rotor eine kleine rückstoßfreie Kraft quer zum Kraftstoß ergeben.

So sind meine Überlegungen, ich habe keine Ahnung inwieweit dies bereits untersucht wurde.

Beste Grüße,

Burri

[mac]

Hallo burri,

durch Deine Formulierungen, z.B.

wenn ich einen Impuls in einen Leiter bei 0 Grad einleite und dann während der Impuls den Leiter durchläuft, diesen Leiter drehe,

bin ich nicht ganz sicher, ob Du den Begriff ‚Impuls‘ wirklich verstehst?

Die Formel für den Impuls, ist eine Methode, mit der man das Verhalten zweier oder mehrerer Massen beschreiben kann, die sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit treffen und durch den dabei stattfindenden Stoß Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit untereinander neu verteilen. Ohne äußere Krafteinwirkung bleibt dabei der Gesamtimpuls dieser Massen immer erhalten.

Als einfachstes Beispiel, kennst Du sicher das ‚Newton Pendel‘


Laß uns mal Dein Trommelbeispiel etwas vereinfachen, wodurch es leichter vorstellbar wird.
Du hast zwei Gewehre, die sich gegenseitig durch ein zwischen ihnen befindliches drehbares Rohr ‚anschauen'.

Die ganze Vorrichtung ist starr miteinander verbunden, auch die Drehachse des Rohres, Dein ‚Raumschiff', sozusagen.

Mit dem ersten ‚Gewehr‘ schießt Du durch das Rohr hindurch auf das zweite ‚Gewehr‘. (zum Drehen des Rohres komme ich noch) Dabei wird der Impuls des explodierenden Pulvers auf die 'Kugel' einerseits und das drebare Rohr und die beiden Gewehre andererseits (die starr miteinander verbundenen Komponenten Deines Raumschiffes) aufgeteilt, abhängig von der Masse dieser beiden Teilnehmer. Beim Gewehr nennt man das auch Rückstoß. Gewehr und Kugel bewegen sich voneinander weg.

Nach dem Schuss fällt die abgeschossene Kugel in das Rohr (Dein ‚Leiter‘)

Stör Dich nicht an dem Begriff ‚fällt‘. In dem Moment in dem die ‚Kugel‘ das Gewehr verlassen hat, befindet sie sich im freien Fall. (Kein Luftwiderstand vorausgesetzt)

Wenn es Dir nun gelingen würde, das drehbare Rohr so schnell um den momentanen Ort der Kugel um 180° herumzudrehen, daß es keine Kollision zwischen Rohr und ‚Kugel‘ gäbe, würde die Kugel zwar, bezogen auf das Rohr ihre Richtung geändert haben, also an dem Ende aus dem Rohr rausfallen, an dem sie das Rohr vorher ‚betreten‘ hatte, aber sie hätte dabei ja keineswegs ihre Richtung, bezogen auf den starren Teil der Versuchsanordnung (Dein ‚Raumschiff‘) geändert.

Sie schlägt also im zweiten Gewehr ein und überträgt ihren Impuls auf die starre Versuchsanordnung, wodurch diese (beim unelastischen Stoß) ihren, beim Abschuß auf sie übertragenen Impuls, wieder auf die Kugel überträgt. Die Geschwindigkeit des Raumschiffes wäre dann wieder so groß wie vor dem Abschuß, nur seine Position hätte sich um ein kleines Stück verändert, so wie sich auch die Position der Kugel verändert hat. Gibst Du noch einen Schuss aus dem zweiten Gewehr ab, ist, nachdem die Kugel wieder im ersten Gewehr steckt alles, auch die Position von Kugel und Raumschiff beim alten.

Im Falle eines ideal elastischen Stoßes würde die ‚Kugel' nach dem Schuss zwischen den Gewehren hin und her prallen und fallen und Deine Versuchsanordnung würde sich dabei auch immer in der jeweils anderen Richtung hin und her bewegen, käme also auch nicht ‚vorwärts‘

Es ist jetzt völlig egal, welche kunstvollen Vorrichtungen Du baust, um die ‚Kugel‘ umzulenken, Du hast immer den Impulserhaltungssatz gegen Dich.

Schau Dir dazu auch noch die bewegten Darstellungen hier und hier an.


Und zum Schluß noch: Würde Deine Vorstellung funktionieren, dann könntest Du ja mit diesem System mehr Energie gewinnen, als drinsteckt. Also ein Perpetuum Mobile! Und da hättest Du den ersten Hauptsatz der Thermodynamik gegen Dich.

Die Pariser Akademie der Wissenschaften beschloss bereits 1775, keine Patentanträge auf ein Perpetuum mobile mehr zur Prüfung anzunehmen

Übrigens, wenn Du z.B. nach Perpetuum Mobile im Internet suchst, dann sei misstrauisch bei den Artikeln. Es wird leider sehr viel Bullshit auf diesem Wege verbreitet. Da ist es durchaus von Vorteil, sich ein solides Grundwissen zu erarbeiten. Im Zweifel kannst Du oft auch hier fragen, oder frag Deinen Physiklehrer, wenn Du den noch erreichen kannst.

Herzliche Grüße

MAC

[burri]

WOW, vielen Dank für die ausführliche Antwort!

Mein Physiklehrer lebt vermutlich nicht mehr, ich werde nächstes Jahr 60 ...

um mal beim Newton Pendel zu bleiben:

wenn die angehobene Kugel auf die nächste Kugel in der Kugelreihe stößt,
durchläuft der eingeleitete Impuls alle Kugeln bis zur letzten Kugel, die dann abspringt, usw.

Meine Überlegung bezieht sich auf den kurzen Zeitpunkt wo alle Kugeln beieinander in Kontakt sind
und der eingeleitete Impuls die Kugelreihe durchläuft.

Wenn in dieser kurzen Zeitspanne das Pendel mit allen Kugeln gedreht werden würde,
sollte die letzte Kugel doch in einem von der ersten Kugel abweichenden Richtung abspringen?

Noch ein anderes Beispiel:

zwei Kinder auf einem Karussell mit einem Seil, jedes der Kinder hält ein Seilende.

Jetzt leitet eines der Kinder eine Schwingung in das Seil ein und das Karussell dreht währenddessen.

Dann wird die Schwingung doch mit geänderter Richtung beim zweiten Kind ankommen?

Mit einem zugeworfenen Ball würde dies hingegen nicht funktionieren.

[ralfkannenberg]

Meine Überlegung bezieht sich auf den kurzen Zeitpunkt wo alle Kugeln beieinander in Kontakt sind
und der eingeleitete Impuls die Kugelreihe durchläuft.

Wenn in dieser kurzen Zeitspanne das Pendel mit allen Kugeln gedreht werden würde

Hallo burri,

auch von mir ein herzliches Willkommen im Forum

Im von Dir beschriebenen Szenario hast Du kein abgeschlossenes System mehr, da jemand "von aussen" das Pendel gedreht hat.

Vermutlich kannst Du dann neben dem Impulserhaltungssatz auch den Drehimpulserhaltungssatz (und vermutlich auch den Energieerhaltungssatz - also drei der grossen Erhaltungssätze der Physik) anwenden.


Freundliche Grüsse, Ralf

[burri]

Hallo Ralf,

vielen Dank!

Mir fällt es schwer mich physikalisch korrekt auszudrücken, deshalb kann es leicht zu Missverständnissen kommen.

Das Drehen des Pendels könnte die durch Gegendrehung ein zweiten Newtonpendels ohne Impulseintrag ausgeglichen werden.

Freundliche Grüße