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Alt 24.03.2017, 16:00   #1   Druckbare Version zeigen
rkNN  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
Gewichtsänderung im Luftdichten Raum

Hallo liebe Leute, ich habe heute mit einem Arbeitskollegen eine Diskussion über folgendes Thema gehabt: Stellt euch eine Box oder ein Glas vor. In diesem Glas sitzt ein Vogel auf einer Stange. Dieses Glas ist komplett Luftdicht (Gehen wir mal davon aus der Vogel erstickt nicht). Nun steht dieses Glas auf einer Waage (1000stel Genau!). Hebt der Vogel jetzt ab, d.h. er verlässt seine Stange - ändert sich das Gewicht auf der Waage? Was ist die Lösung und wie kann ich sie mir erklären? :-)
rkNN ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 24.03.2017, 17:32   #2   Druckbare Version zeigen
OHGruppe Männlich
Mitglied
Beiträge: 819
AW: Gewichtsänderung im Luftdichten Raum

Solange der Vogel nach oben beschleunigt erhöht sich die "Masse" des Systems. Sobald er nach unten beschleunigt (/nach oben verzögert), verringert sie sich.

Kraft = Masse * Beschleunigung
Wenn ein Teil des Systems Beschleunigt wird erfährt das System eine (Gegen-)Kraft in die Gegenrichtung.
__________________
Woher soll ich wissen, was ich denke, bevor ich lese, was ich schreibe?
OHGruppe ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 26.03.2017, 00:09   #3   Druckbare Version zeigen
DrStupid Männlich
Mitglied
Beiträge: 432
AW: Gewichtsänderung im Luftdichten Raum

Zitat:
Zitat von OHGruppe Beitrag anzeigen
Solange der Vogel nach oben beschleunigt erhöht sich die "Masse" des Systems. Sobald er nach unten beschleunigt (/nach oben verzögert), verringert sie sich.
Ganz so einfach ist es nicht. Wenn der Vogel hochspringt und im freien Fall wieder runter kommt, dann hast Du Recht. Wenn der dagegen fliegt, dann dauert es eine Weile, bis die Gegenkraft den Boden erreicht. Die Anzeige der Waage wird in diesem Fall zunächst kleiner werden, um dann mit einer gewissen Verzögerung (die nicht konstant sein muss) der Beschleunigung des Vogels zu folgen.
DrStupid ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 27.03.2017, 09:58   #4   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.783
AW: Gewichtsänderung im Luftdichten Raum

Betrachten wir das Ganze mal entkoppelt:

Die Kraft, die auf die Waagschale wirkt setzt sich aus zwei Teilen zusammen:

1. Die Masse des daruaf befindlichen Systems. Die ist und bleibt konstant.

2. Beschleunigungskräfte. Die ändern sich je nach Bewegung der darin enthaltenen Körper (s.o.). Sollte z.B. der Volgel wie ein Quadrocopter (also mit konstant wirkender Auftriebskraft) in der Luft schweben, dann unterscheidet sich dieser Zustand in der Waagenanzeige nicht vom Zustand, in dem der Vogel auf dem Boden sitzt. Beschleunigt er nach untenn, dann wird die Waagschale nach oben beschleunigt etc.

Außerdem sei anzumerken, dass eine reale Waage wohl kaum in der Lage ist bei dem genzen geflatter auch nur einen sinnvollen Wert anzuzeigen. (Aber um so einen relaen Fall, geht es wohl in diesem Gedankenexperiment nicht.)
__________________
Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim: Allein die Dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.

Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
Cyrion ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.03.2017, 08:37   #5   Druckbare Version zeigen
rkNN  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
AW: Gewichtsänderung im Luftdichten Raum

Hallo Zusammen, erst mal vielen Dank für eure Antworten . Kann ich den Vogel - wenn er schwebt (angenommen wie ein Quadrocopter) - zur Glas befindlichen Massen rechnen? Der Knackpunkt für mich wäre, wenn er schwebt, kein Kontakt zur 'Außenwelt' hat, ob er zum Massesystem des Glases und Inhalt (Luft und Stöckchen) zählt. Mit anderne Worten - wiegt er was oder wiegt er nichts wenn er flattert. Jetzt wurden ja die Kräfte erwähnt, angenommen er hebt so ab das kein geflatter entsteht, würde sich das Gewicht nicht verändern. Warum? Weil die Gegenkräfte das Glas treffen und damit auswirkungen auf die Waage haben oder weil der Vogel nach wie vor durch den Luftdichten Raum zu einer Masse gezählt wird? Danke!
rkNN ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.03.2017, 08:59   #6   Druckbare Version zeigen
Cyrion Männlich
Mitglied
Beiträge: 4.783
AW: Gewichtsänderung im Luftdichten Raum

Der Vogel zählt dazu.

1. Weil er zur Masse des Systems zählt. Und Masse ist Masse. Die ändert sich nicht dadurch, dass sie fliegt.

2. Anschaulich ist das so, dass er (Vogel oder Copter) sehr wohl Kontakt zum Glas und damit zur Waage hat. Nur eben über die Luft. Deswegen muss er flattern (bzw. der Quadrocopter muss permanent die Propeller drehen). Die Luft wird dabei nach unten gedrückt, schlägt gegen den Boden des Glases und drückt es somit nach unten. Die dabei ausgeübte Kraft ist exakt die, die den Quadrocopter in der Schwebe hält.
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Philippus Theophrastus Aureolus Bombastus von Hohenheim: Allein die Dosis machts, daß ein Ding kein Gift sei.

Erfahrung: Wenn es so einfach wäre, hätte es schon längst jemand gemacht
Cyrion ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.03.2017, 10:16   #7   Druckbare Version zeigen
rkNN  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 3
AW: Gewichtsänderung im Luftdichten Raum

Wie sieht es denn aus, wenn das Glas undicht ist? Z.B. ich bohre ein 1mm breites Loch in den Deckel?
rkNN ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 28.03.2017, 12:57   #8   Druckbare Version zeigen
safety  
Mitglied
Beiträge: 1.211
AW: Gewichtsänderung im Luftdichten Raum

Die sauberste Darstellung des "Bird in a box" problems findet sich unter http://rsif.royalsocietypublishing.org/content/12/104/20141283
safety ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.03.2017, 13:14   #9   Druckbare Version zeigen
chemiewolf Männlich
Mitglied
Beiträge: 19.830
AW: Gewichtsänderung im Luftdichten Raum

Zitat:
Zitat von rkNN Beitrag anzeigen
Glas undicht
das sollte sich nicht auswirken
__________________
The State Senate of Illinois yesterday abandoned its Committee on Efficiency and Economy for reasons of 'efficiency and economy'.
De Moines Tribune, 6 February 1955
einfach mal eine Fanta trinken
chemiewolf ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 07.04.2017, 12:30   #10   Druckbare Version zeigen
Muzmuz  
Mitglied
Beiträge: 5.974
AW: Gewichtsänderung im Luftdichten Raum

Die Öffnung führt ja nicht dazu, dass Gas strömt - insofern entstehen keine zusätzlichen Kräfte.

Der Punkt des ganzen Beispiels ist die Impulserhaltung. Der ganze Glasinhalt hat den selben Impuls egal ob der Vogel auf der Stange sitzt oder in der Luft schwebt. Sitzt er auf der Stange, kommt die Gegenkraft der Vogelgravitation aus der mechanischen Festigkeit der Stange. Schwebt er in der Luft kommt sie aus der Luftströmung. Das heißt, die Luft unter dem Vogel über auf den Vogel eine nach oben gerichtete Kraft aus. Die Luft aber bewegt sich unterhalb des Vogels nach unten. Dort bleibt sie aber nicht, sondern strömt neben dem Vogel nach oben. Der Volumenstrom der sich unterhalb des Vogels nach unten bewegenden Luft muss natürlich genau jenem sich seitliche des Vogels nach oben bewegenden Luft entsprechen. Die Impulse heben sich auf, wodurch der Gesamtimpuls des Glasinhaltes unverändert bleibt.
Muzmuz ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 09.05.2017, 23:50   #11   Druckbare Version zeigen
ChemieAuFreak weiblich 
Mitglied
Beiträge: 11
AW: Gewichtsänderung im Luftdichten Raum

Ganz easy eigentlich ... Masse=konstant, aber beschleunigt er nach unten, dann wird die Waagschale nach oben beschleunigt.
ChemieAuFreak ist offline   Mit Zitat antworten
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gewicht, luftdichter raum, veränderung

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