Schwerpunktsystem Impuls?
Hallo,
ich habe mir eben das Schwerpunktsystem angeschaut und verstehe es leider nicht so ganz, weswegen ich hoffte, ein Paar Antworten auf meine Fragen zu finden.
Wie ich verstanden habe, unterscheidet man grundlegend zwischen dem Innertialsystem und dem Schwerpunktsystem. Zwei Massen mit ihren jeweiligen Impulsenn haben einen gemeinsamen Schwerpunkt. Jetzt zur ersten Frage, wofür berechnet man diesen Schwerpunkt? Dient das Schwerpunktsystem jegendlich als ein neues Koardinatensystem nach dem Stoß zweier Körper? Oder wie ist das zu verstehen? Auch kann man ja die Geschwindigkeit des Schwerpunktes ausrechnen. Was sagt diese Geschwindigkeit aus. Ich habe gelesen, dass das dann die Geschwindigkeit ist, mit der sich das Schwerpunktsystem relativ zum anderen System bewegt. Ist das so? Was sagt das aus?
Dann kann man ja auch irgendwie zwischen den Geschwindigkeiten umrechnen zwischen beiden System. Aber was sagen die einzelnen Geschwindigkeiten aus, also ist das jetzt so, dass man dadurch die einzelnen Geschwindigkeiten der Körper vor oder nach eines elastischen Stoßes berechnen kann?
Was genau versteht man unter einem real elastischen Stoß? Irgendwie gibt es eine Stoßzahl, die die resultierende Geschwindigkeit beider Körper verkleinert, aufgrund kleiner Wechselwirkungen.
Ich wäre über eine ausfürhliche Erklärung wirklich sehr dankbar.
Danke im Voraus!
1 Antwort
Du stehst - und ich verstehe das sehr gut - vor der schwierigen Aufgabe, beim Denken über physikalische Prozesse und Formulieren von Gesetzmäßigkeiten Dein Bezugssystem nicht ständig zu wechseln und dann nach Bedeutungen zu fragen, die es so nicht gibt.
Vor all diesen Fragen solltest Du Dir klarmachen, dass Geschwindigkeiten keine absolute Bedeutung haben, sondern nur in einem bestimmten Bezugssystem einen Zahlenwert. Sitzt Du als Beobachter/Physiker in einem mit konstanter Geschwindigkeit fahrenden Zug (mit verhangenen Fenstern und ohne jedes Holpern auf gerader Strecke), dann ist es für alle physikalische Vorgänge, die darin ablaufen, komplett egal, ob der Zug steht oder mit 300 km/h fährt. Eine im Zug gemessene Geschwindigkeit eines rollenden Balles ist dort x km/h und ohne jede weitere zusätzliche Bedeutung. Eine solche weitere Bedeutung kommt erst dazu, wenn Du plötzlich das Bezugssystem wechselst und Dich auf dem Bahnsteig befindest und der Zug mit 300 km/h an Dir vorbeirauscht, die Fenster durchsichtig sind und Du den Ball in oder gegen die Fahrtrichtung rollen siehst. Aber auch das "Bahnsteig-Bezugssystem" ist wiederum nur eines von vielen denkbaren Bezugssystemen. Also Obacht beim Denken, ob Du nicht - vielleicht versteckt und unbemerkt - bei Deinen Fragen das Bezugssystem wechselst.
In diesem Sinne: Das Schwerpunktsystem ist eines von vielen denkbaren Bezugssystemen, in dem die Geschwindigkeiten der Stoßpartner andere sind als im Laborsystem und man als Physiker sich dann, wie im Beispiel des fahrenden Zuges, als ruhend im Masseschwerpunkt befindet und Teilchen von vorne und hinten mit bestimmten Geschwindigkeiten auf sich zurasen sieht. Im Masseschwerpunkt ist dessen Geschwindigkeit 0 und wieder - wie im Zug - gibt es eine Geschwindigkeit des Schwerpunkts erst von außen beobachtet (wieder erst beim Wechsel des Bezugssystems). Das hat aber für die physikalisch-mathematische Beschreibung durch den Physiker im Schwerpunktsystem keinerlei Bedeutung.
Mit anderen Worten --- und das zielt jetzt aus Deine Frage "Dient das Schwerpunktsystem jegendlich als ein neues Koardinatensystem nach dem Stoß zweier Körper?" --- entscheidet man sich grundsätzlich dafür, einen Stoßvorgang entweder im Laborsystem oder im Schwerpunktsystem zu beschreiben - und zwar nicht nur den Teil nach dem Stoß.