Äußere Kräfte bei der Impulserhaltung

Ich weiß, dass der Impuls erhalten bleibt, wenn keine äußeren Kräfte in ein System eingreifen. Aber ich verstehe es nicht ganz, hier sind zwei Beispiele, die ich nicht ganz verstehe:

  1. Zwei Objekte kollidieren auf einer Ebene mit Reibung - daher bleibt der Impuls nicht erhalten, da eine externe Kraft auf das System einwirkt> die Reibungskraft.

  2. Zwei Objekte kollidieren wie beschrieben auf einer reibungsfreien Ebene: Das erste Objekt hat eine an seiner Seite befestigte Feder und das zweite Objekt kollidiert mit der Feder, die an der ersten befestigt ist, wodurch die Länge der Feder geändert wird (was zu einer elastischen Kraft führt) > der Impuls bleibt immer noch der Ebenso zählt die Federkraft der Feder nicht als äußere Kraft.

Wie kann ich eindeutig wissen, was eine externe Kraft ist, was als solche zählt, damit die Erhaltung aufgehoben wird?

Verwandt? Es hat alles mit der relativen Größe der Impulse und der Dauer der Kollision zu tun. physical.stackexchange.com/q/310540

Antworten (2)

Es gibt eine einfache Lösung für Ihre Frage. Sie müssen analysieren, was zum System gehört und was nicht. In beiden Fällen ist der Boden kein Teil des Systems. Wenn der Boden also Wechselwirkungen mit dem System hat, erhalten Sie möglicherweise keinen Impuls. Im zweiten Fall ist die Feder jedoch ein Teil des Systems, dh die Kräfte auf die Blöcke aufgrund von Federn sind innere Kräfte, deren Auswirkungen die Kraft im zweiten Newtonschen Gesetz nicht beeinflussen, oder es liegt einfach kein Netz im Ungleichgewicht vor Gewalt. Somit können Sie im zweiten Fall Impuls erhalten, aber nicht im ersten Fall.

Hier also die Schlussfolgerungen

  1. Die Impulserhaltung darf nur angewendet werden, wenn die äußere Nettokraft gleich Null ist.
  2. Wenn sich eine Kraftquelle im System befindet, wird sie als innere Kraft betrachtet, und daher heben sich die Nettoeffekte dieser Kräfte auf.

Hoffe das hilft

Der von @Farcher bereitgestellte Link antwortet (1).

Was (2) betrifft, so besteht der erste Schritt zur Lösung eines Problems im Zusammenhang mit Impulsen darin, die Elemente zu bestimmen, die in Ihrem System enthalten sind . Wenn Ihr ausgewähltes System aus den beiden Objekten plus Feder besteht, dann gibt es keine äußeren Kräfte und der Impuls dieses Systems bleibt erhalten.

Sie können Ihr System nur als zweites Objekt auswählen. In diesem Fall erzeugen das erste Objekt und die Feder tatsächlich eine externe Kraft und der Impuls des zweiten Objekts wird nicht erhalten.

Kann ich beliebig viele Objekte in mein System aufnehmen? Und wenn ich in meinem ersten Beispiel das Flugzeug zusammen mit den beiden Objekten als ein System einbeziehe, bleibt nach dieser Logik der Impuls erhalten?
Ja, Sie können das Flugzeug einbeziehen. Es gibt viele typische Probleme, bei denen sich das Flugzeug bewegen darf und die Reibung zwischen Flugzeug und Objekt zu einer inneren Kraft wird. Sie können sogar den ganzen Planeten einbeziehen, aber diese riesige Masse würde sich kaum bewegen und Sie werden nicht viel Einblick in die Kinetik des Problems gewinnen.
Äußere Kräfte bei der Impulserhaltung
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