Lichtdruck durch Photonenimpuls?

  • Weiter in der Rechnerei: Hatte ich 400 J pro Blitz gesagt?


    Nehmen wir mal einen Wirkungsgrad von 20% an, (den kenn ich wirklich nicht), hat jeder Blitz 100 J

    Wie kommst du denn auf 400 J? Hatte ich dir schon vorgerechnet, ich komme da nur auf ca. 60 J/s Brutto- bei 20% Wirkungstgrad läge die reine Netto-Blitzleistung damit nur bei 12 J/s.

  • Weil dus mit der Druckdifferenz am leichtesten ausrechnen kannst. Impuls durch die Teilchen, die machen den Druck. Und den braucht man am Ende, (Kraft pro Fläche) um auf die 0,02 g zu kommen. Damit man sich das vorstellen kann.

    Servus quilty,


    was soll das sein: Impuls durch die Teilchen? Meinst du die Teilchenanzahl?


    Impuls ist das Produkt aus Masse (eines Teilchens) mal Geschwindigkeit (des Teilchens): p = m * v


    Kommt es zum (sagen wir mal vollkommen elastischen) Stoß zweier Teilchen, dann kann man, wenn man die Geschwindigkeiten und die Impulse der beiden Teilchen kennt (also Geschwindigkeit und Masse kennt), mit Hilfe des Energieerhaltungssatzes und des Impulserhaltungssatzes die Geschwindigkeiten und damit auch Impulse der Teilchen nach dem Stoß berechnen. Eins der beiden Teilchen kann sehr schwer sein und zu Beginn ruhen, das andere sehr leicht sein und sich auf das schwere zubewegen. Dann sieht es so aus, als würde das leichte Teilchen nur reflektiert werden, aber das schwere Teilchen wird dennoch eine Geschwindigkeitsänderung erfahren. Der Gesamtimpuls bleibt aber immer gleich, vor und nach dem Stoß.


    Was du vermutlich meinst, ist die durchschnittliche Anzahl an Stößen auf eine Fläche A eine großen Objekts pro Zeit. Dafür musst du wissen, wie viele Teilchen pro Sekunde auf die Fläche A des großen Objekts treffen. Wenn alle Teilchen gleich schnell sind bzw. man eine durchschnittliche Geschwindigkeit senkrecht auf die Fläche A angeben kann, dann kann man die Impulse der Teilchen auch aufaddieren und so tun, als würde nur ein "großes, addiertes" Teilchen die Oberfläche treffen, würden alle gleichzeitig auftreffen. Durch jeden Stoß wird die Geschwindigkeit des getroffenen Objekts geändert. Man kann also eine Geschwingkeitsänderung feststellen. Darauf kann man dann die beschleunigende Kraft berechnen. actio gegengleich reactio (beim Stoß zweier Teilchen, solange sie wechselwirken, daher für beide Kräfte gleiche Wirkdauer delta t). Eindimensional sieht das dann so aus:


    F1->2 = - F2->1


    F1 * delta t = m1 * Delta v und F2 * delta t = m2 * delta v


    Dich interessiert nur das schwere Objekt, also vereinfacht:


    F * delta t = m * delta v


    hast du n Stöße innerhalb des Zeitraums T, dann addieren sich ja die Wirkungen der Einzelstöße auf. Haben alle Teilchen die gleiche Masse hast du dann:


    F * T = n * m * delta v (man tut so, als würde ein größeres Teilchen der Masse n mal Einzelmasse den Zeitraum T wechselwirken und dadurch beim getroffenen Objekt die Geschwindigkeitsänderung delta v auslösen.


    nach F aufgelöst:


    F = n * m * delta v / T = n * m * a (a ist die Beschleunigung des Objekts). Teilst du das durch die Fläche, so hast du den wirkenden (durchschnittlichen) Druck auf das Objekt durch die Stöße (wenn alles eindimsneional ist, Stöße senkrecht zur Oberfläche). Da du über Impulkse argumentierst lasse ich lieber m * delta v durch T stehen, denn m * delta v ist die Impulsänderung. Da der Impulserhaltungssatzgilt, ist die Impulsänderung auf beiden Seiten (Teilchen vs. Objekt) im Betrag gleich.


    p = F / A = n* m * delta v / (A * T) = n * delta p / (A * T)


    Der Druck ist die Impulsänderung eines Stoßes mal die Anzahl der Stöße innerhalb des Zeitraums T auf die Fläche A geteilt durch die Fläche mal des Zeitraums T


    Wo ist der Druck hier "Impuls durch Teilchen"?


    Nichtsdestotrotz ist auch die Addition aller Einzelstöße deines Blitzlichts viel viel zu gering, als dass du die Wirkung spüren könntest. Sonst könntest du wie gesagt als neue Sportart Sonnenlichsurfen einführen. Wenn du es schon bei einer kleinen Fläche spüren kannst, dann mach die Fläche groß und ab geht die Post! Geht aber nicht.


    Vergiss bitte, dass die auftreffenden Photonen eine spürbare Impulsänderung der Lassagneform bewirken.


    Liebe Grüße,

    Christoph

    Mein Verein: Astronomische Gesellschaft Buchloe e.V.

    Meine Ausrüstung:

    Teleskope: 22" (560 mm)  f/3.5 Dobson (Martini / Oldham Optical)  –  Omegon Ritchey-Chretien Pro RC 203/1624; Montierung: iOptron CEM40G  –  Ferngläser (8 x 42, 20 x 60)

    Kamera: Canon EOS 6D Mark II (Vollformat, unmodifiziert); Kameraobjektiv: meist Canon EF-200 mm f/2.8 Teleobjektiv

  • hab ich doch schon gesagt. 2 Ah bei 1,2 V. Sind 8640 J. Durch 20 (Blitze pro Ladung) gibt 400 J.


    Jetzt hab ich wieder n kleines Nebenproblem. Son Blitz zieht viel Strom. Deswegen haben die Zink-Kohle Batterien auch regelmäßig gekocht, eigentlich total ungeeignet.

    Aber mit NickelCadmium, die können Strom ab. Ich erinnere mich, dass es ungefähr 30 s brauchte für eine Vollladung.

    7200 As in 30 Sekunden aufgeladen, durch 20, das wären 12 A. Also, kann so viel sein durch die Akkus?. Aber da seh ich momentan wieder den Fehler nicht. Ich meine, damals wär ich auf ca. 1 Ampere gekommen, also ein Zehntel.

  • Der Druck ist Impuls pro Teilchen mal Teilchen pro Zeit und Fläche. Makroskopisch einfach Kraft pro Fläche. F=dp/dt


    Wie groß der Impuls meines Blitzes ist, hab ich doch oben ausgerechnet (wenn ich mich nicht vertan hab). Da bleibe ich lieber beim Impuls, denn für den Druck müsste ich die Blitzdauer kennen. Außerdem nehme ich eindeutig Impuls und nicht Druck wahr. Druck ist eigentlich nur makroskopisch sinnvoll (dafür darf die mittlere freie Weglänge nicht zu groß werden), und das gilt auch für die Zeit. Fdt ist ein Kraftstoß, ein Impuls dp. Wird dt zu kurz, kann man sich so eine Kraft kaum mehr vorstellen, Beispiel: Billardkugel

    Keine Ahnung, welche Kraft da wirkt, eine Betrachtung des Impulses ist meist bequemer. Außer, du willst z.B. wissen, ob ein Zündplättchen dazwischen zünden kann oder so,

    Aber hier geht es ja nicht um Molekularereignisse sondern um den Druck. (beim Radiometer, beim Blitz um Impuls, da intuitiver)

  • Servus quilty,


    Impuls pro Teilchen mal Teilchen ist Impuls, klar. Aber Impuls pro Zeit und Fläche ist nicht Druck, auch wenn die Einheit gleich ist. Es geht um die Impulsänderung pro Zeit und Fläche:


    p = F / A = n* m * delta v / (A * T) = n * delta p / (A * T)


    Hättest du gelesen, was ich schrieb...


    Und nein, ich sehe keine saubere Rechnung für den Liichtimpuls der Photonen deines Blitzes. Weißt du, wieviele Photonen der Blitz in welchem Zeitraum aussendet? (ist ja nur ein kurzer Zeitraum) Durch die durchschnittliche Wellenlänge kannst du den durchschnittlichen Impuls eines Photons berechnen (ein Wert steht weiter oben im Thread).


    Die Leistung, die bei deinem Blitz drauf steht, ist nicht die Energie der Photonen pro Zeit, die der Blitz erzeugt. Wie hoch der Wirkungsgrad ist, ist geraten. Wenn du rätst, dass der Wirkungsgrad bei 10% läger, dann kannst du die Gesamtenergie der ausgesandten Photonen angeben. Da man die Energie eines Photons auch anhand dessen Wellenlänge bestimmen kann, kannst du durch den Quotient die Anzahl der emittierten Photonen berechnen. Dann musst du noch abschätzen, wie viel Prozent davon auf der Platte auftreffen und wie viel Prozent davon absorbiert und wie viel prozent reflektiert werden. Bei den reflektierten ist die Impulsänderung doppelt so groß wie bei den absorbierten (elastischer vs. unelastischer Stoß). Und selbst wenn alle im rechten Winkel zur Fläche auftreffen... rechne es durch, der Lichtdruck ist minimal.


    Liebe Grüße,

    Christoph

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  • Hallo Christoph,


    Beim Radiometer geht es nicht um Impulsänderung. (außer die durch Delta T). Druck ist Impuls pro Zeit und Fläche, so entsteht er.

    Wenn du Impulsänderung durch delta T meinst, das hab ich einfach über den erhöhten Druck makroskopisch berücksichtigt.


    Und die Blitzleistung hab ich fallengelassen. Wie gesagt, weil ich seine Dauer nicht kenne und nicht brauche, Deshalb der Impuls über die Energie und die Zahl der Photonen, abgeschätzt, aber wo unsauber? Am unsichersten ist der Wirkungsgrad des Blitzes. Das Licht wird zum Großteil direkt reflektiert, das wurde schon andernorts ermittelt.

    Und der Impuls ist ja minimal, 3,3 x 10 hoch -7 kgm/s. Und den Druck brauche ich nicht und will ihn auch nicht, weil ich mir darunter nix vorstellen kann, wenn der innerhalb weniger Millisekunden ansteht. (Die Leistung innerhalb dieser Zeit ist übrigens enorm, aber unerheblich, weil sie im nächsten Sekundenbruchteil wieder weg ist)

    Ich hab die Zahl der Photonen abgeschätzt und daraus den Impuls. Bei 10% Wirkungsgrad kommt die Hälfte raus.

    Es ist ein elastischer Stoß, siehe oben und die Hauptsächliche Impulsänderung ist irgendwo zwischen 130 und 230 Grad. Wenn du willst, kannst du ja noch n Faktor 0,8 nehmen.


    Gruß

    Stephan


    im übrigen, als Lucifugus, frag ich mich sowieso, woher du Photonen kennst.

  • So, ich nochmal, ich habs mal großzügig durchgerechnet:


    Ich nehme pro Blitz an, er sei kurzwellig und würde nur blauviolett abstrahlen (Lambda = 420 nm).

    Ich habe angesetzt, dass dein Blitz 10% der Leistung in Licht umsetzt (was ich hoch gegriffen finde), dann kommt raus: 0,1 * 2Ah * 1,2 V = 0,1 * 2 * 3600 * 1,2 AVs = 86,4 Ws = 86,4 J


    Licht der Wellenlänge 420 nm hat ungefähr 3 eV an Energie, also hat man n = 86,4 J / 3 * 1,6 * 10-19 J = 1,8 * 1020 Photonen


    Der Einzelimpuls pro Photon ist gleich p = h / lamda = 1,6 * 10-27 kg m / s


    Nehmen wir an, alle (!) Photonen treffen a) auf deine Lasagneform, b) werden alle (!) reflektiert und treffen auch noch alle (!) im rechten Winkel auf die Lasagneform... nehmen wir ferner an, die Form sei 20 cm x 10 cm (damit die Fläche klein bleibt, entspricht vielleicht der angeleuchteten Fläche?) und der Blitz hätte eine Länge von 1/100 s, dann kommt man auf:


    p = 1,8 * 1020 * 3,2 * 10-27 kg m/s / (0,02 m2 * 0,01 s) = 0,0028 N / m2


    Man kann das als Obergrenze ansehen, denn der Blitz ist nicht blauviolett, es treffen nicht alle senkrecht auf die Fläche, nicht alle Photonen werden reflektiert, ein Teil auch absorbiert usw.


    0,0028 N = 2,8 mN (Tausendstel Newton) auf eine Fläche von 1 Quadratmeter. Das entspricht der Gewichtskraft von 0,28 g auf eine Fläche von einem Quadratmeter verteilt. Deine Fingerkuppe, mit der du etwas spürst, ist vielleicht 1 cm2 groß 1 cm2 = 0,01 m * 0,01 m = 0,0001 m2 (ein Zehntausendstel Quadratmeter)


    Du spürst also den Druck, den ein Objekt mit einer Masse von 0,000028 g, das auf deiner Fingerkuppe ruht (und auch da nicht punktuell, sondern auf die Fläche verteilt), weil die Gravitation der Erde es auf deine Haut drückt. 0,000028 Gramm.


    Wenn du das spüren kannst, dann bist du sehr empfindlich ;)


    Liebe Grüße,

    Christoph

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  • Beim Radiometer geht es nicht um Impulsänderung. (außer die durch Delta T). Druck ist Impuls pro Zeit und Fläche, so entsteht er.

    Wenn du Impulsänderung durch delta T meinst, das hab ich einfach über den erhöhten Druck makroskopisch berücksichtigt.

    Das Radiometer haben wir doch schon abgeschlossen. Ich habe selber ein Radiometer bei mir in der Schule und natürlich erkläre ich dessen Effekt durch die Erwärmung der schwarzen Seite und durch die Stöße.


    Impuls ist nur das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit. Solange das Objekt / Teilchen nichts anderes trifft, bewegt es sich halt und hat seinen Impuls. Das löst keinen Druck aus, macht gar nichts und da gibt es keine Kraft auf eine Fläche.


    Erst bei einem Stoß passiert etwas: der Impuls der beiden Beteiligten ändert (!) sich. Die Interaktion dauert einen Zeitraum delta t. Das gilt für beide Seiten (actio gegengleich reactio, Newton III). Es geht also darum, wie sich der Impuls ändert, wenn du einen Druck auf eine Fläche durch n Stöße von n Teilchen betrachtest.


    Die Aussage, dass Druck gleich Impuls pro Zeit und Fläche ist, ist einfach falsch. Die Aussage, dass Druck berechnet werden kann über die in einem Zeitraum T einwirkenden Impulsänderungen der auf die Fläche A treffenden Teilchen pro Zeitraum T und Fläche stimmt hingegen. Nur, weil in der Rechnung die Einheit passt, muss die Rechnung nicht korrekt sein. Beim vollkommen elastischen Stoß ist die Impulsänderung in dem Fall Photon gegen schweres Objekt fast der doppelte Impuls des Photons (abzüglich des durch den Stoß übertragenen Impulses).


    Ich bleibe dabei: du kannst den Lichtdruck auf deine Lasagneform nicht durch anfassen der Lasagneform wahrnehmen. Ich habe es dir durchgerechnet und für den Blitz die Werte irgendwie geraten. Sind sie niedriger, würde das Ergebnis noch kleiner ausfallen.


    Liebe Grüße,

    Christoph


    P.S.: um dem Licht auszuweichen, muss ich doch wissen, was Licht ist ;)

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  • und die Hauptsächliche Impulsänderung ist irgendwo zwischen 130 und 230 Grad.

    P.S.: Impulsänderung kann eine reine Richtungsänderung sein, wobei dann die Änderung des Geschwindigkeitsbetrags Null wäre. Man müsste dann vektoriell rechnen. Ich habe deshalb alles nur eindimensional gerechnet. Deshalb ist das Ergebnis klar größer als die Realität (geht ja nur ums Abschätzen... wenn der große Wert schon viel zu klein ist...)


    Eine Impulsänderung hat die Einheit kg m / s und nicht Grad. delta p = m * delta v (Änderung des Geschwindigkeitsbetrags)

    Vektoriell müsstest du die Winkel mit einbeziehen. z.B. über cos des Winkels (Projektion der Geschwindigkeit quer zur Fläche)...

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  • Ich bin doch ne Mimose :)


    Was du ansetzt, ist ok, Ich hab als Impuls 10 hoch -27 kgm/s genommen und mit 3,3 mal 10 hoch 20 Photonen gerechnet.

    Aber beim Druck mach ich nicht mit, weil ich überhaupt nicht weiß, wie lang der Impuls ist.

    Nochmal: Bei so kurzer Zeit kann ich mir nur einen Impuls aber keinen Druck vorstellen. Und die Photonen kommen nicht auf die Lasagneform, ich bin ordentlich. Sie kommen auf eine Fläche von 4x6 cm oder so. Aber die Fläche brauch ich nicht, weil ich ja den Impuls hab.

    Wie gesagt, 3,3 x 10 hoch +7 () . die Zwecke aus 1 cm Höhe hat 10 hoch -4 (). Das kann ich mir vorstellen. Und auch, dass ich noch ein Zehntel hören und spüren kann,

    Dann bleibt noch immer 1,5 Zehnerpotenz bis zur direkten Erfahrung. Mit dieser Lücke muss ich klarkommen.

    Aber der Lichtimpuls ist messbar. Der von mir beschriebene Effekt muss aber wahrscheinlich anders erklärt werden.


    Gruß

    Stephan

  • Das ist Naturgesetz: F= dp/dt oder p= Integral Fdt

    Ich hab den Impuls auch nicht in Grad angegeben, nur die Richtungsänderung um 180° (wegen dir mal 0,8 und damit ist die Richtungsstreuung genügend berücksichtigt für eine Abschätzung)


    Radiometer: Du hast eins? Super. Ist das echt Glimmer oder Blech, woraus die Flügel bestehen?

    Und: Normal dreht der sich also mit der schwarzen Seite weg vom Licht (dafür der Lucifugus, Bewohner der Schattenseite :-). Was passiert, wenn du plötzlich abschattest? Dreht der sich kurz anders rum?

    Hast du n Blitz? Knall mal kurz drauf, so dicht wie möglich, auf beide Seiten, was macht der? (Was macht der Blitz an der Glasfläche?)


    Gruß

    Stephan


    PS: Weil du also in der Welt des Lichts spionieren willst, tust dich mit Lucifer zusammen, mit Phosphor und Schwefel :)

  • Aber beim Druck mach ich nicht mit, weil ich überhaupt nicht weiß, wie lang der Impuls ist.

    Nochmal: Bei so kurzer Zeit kann ich mir nur einen Impuls aber keinen Druck vorstellen.

    Ah, o.k., du weißt nicht, was Impuls ist bzw. bedeutet. Impuls hat keine Länge. Und Druck kann auch nur kurze Zeit wirken, eben solange, wie die Kraft einwirkt. Die Kraft erfolgt durch die Änderung der Impulse der auf die Wand stoßenden Teilchen.


    Man kann für ein Objekt der Masse m und der Geschwindigkeit v (klassisch) angeben, wie groß die kinetische Energie und wie große der Impuls des Objekts ist.


    Ekin = 1/2 * m * v2


    Diese Energie "hat" das Objekt für dich, wenn es sich relativ zu dir mit der Geschwindigkeit v bewegt. Um diese Energie zu ändern, muss es beschleunigt oder gebremst werden, was bei Krafteinwirkung passiert. Solange keine Kraft einwirkt, ändert sich die kinetische Energie nicht.


    Impuls ist wie die kinetische Energie eine zweite Größe, die den Zustand des Teilchens beschreibt:


    p = m * v


    Also kein einhalb davor und kein Quadrat bei der Geschwindigkeit. Einfach nur das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit. Was bringt so was? Man hat eben festgestellt, dass beim Zusammenstoß zweier Teilchen die Summen der beiden Einzelimpulse vor und nach dem Stoß gleich groß sind (Impulserhaltung), während der kinetischen Energien durch Umwandlung z.B. in thermische Energie beim Zusammenstoß nicht erhalten bleiben müssen (nur die Gesamtenergie).


    Der Impuls ist also sehr praktisch, da er auf ein System interagierender Teilchen eine Erhaltungsgröße ist.


    Zeit spielt da keine Rolle, es sei denn, du willst auf die Objekte eine Zeitlang eine Kraft einwirken lassen:


    F * delta t = m * delta v


    Du kannst über die Länge der Krafteinwirkung bei bekannter Kraft und Masse (auf die sie einwirkt) die Geschwindigkeitsänderung und damit die Änderung von der kinetischen Energie und des Impulses ausrechnen.


    Beim Visualisieren von physikalischen Größen wird es schwierig, wenn du nicht weißt, was die Größe bedeutet.


    Die Lasagneform schwebte ja nicht in der Luft. Du warst ja nicht in der ISS. Sie steht auf dem Boden und die Reibungskraft hält sie fest, wenn das Licht auf sie einwirkt. Auf der ISS würdest du (wenn du im Vakuum wärst( und du mit einem nackten Finger die Form festhältst, den gesamten Druck auf die Lasagneform auf deinem Finger spüren (der aus dem Raumanzug schauen müsste, ohne dabei zu platzen).

    Steht die Lasagneform aber hochkant auf dem Boden, wird es schwierig. Ich habe daher mal nur die Wirkung auf deine Fingerkuppe genommen, wenn sie nur pro Fläche 1 zu 1 übertragen wird. Ist nicht sauber, aber naja... Es ist eben schwierig, sich das vorzustellen.


    Wenn du die Reißzwecke fallen lässt, ist das ein sicher kein vollständig elastischer Stoß, der Vergleich hinkt. Und du müsstest da wieder alles für die Reißzwecke durchrechnen, die Einwirkdauer der Kräfte kennen usw. So geht es eben nicht.


    Einfacher ist es, sich Druck statisch vorzustellen: Erde zieht Objekt an, du hast das Objekt auf deiner Handfläche liegen. Die Gewichtskraft des Objekts verteilt sich auf die Fläche deiner Hand. Das kann man leicht berechnen.


    Ich habe keine Ahnung, was du meintest, was ein Impuls sei. Un dich kann es mir auch jetzt nicht vorstellen. In der Physik ist er eben nur das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit.


    Liebe Grüße,

    Christoph


    P.S. ich habe nirgends behauptet, Lichtimpuls sei nicht messbar. Natürlich ist er das. Messbar und durch bloßes Anfassen zu spüren sind zwei paar Stiefel. Es gibt auch Waagen, die extrem kleine Massen bestimmen können, die du nicht fühlen würdest, wenn du sie auf deiner Handfläche halten wolltest. Messbar und phyisch durch unseren Körper spürbar - da liegen meist einige Zehnerpotenzen zwischen.

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  • Das ist Naturgesetz: F= dp/dt oder p= Integral Fdt

    Auch da geht es um die Impulsänderung, weil durch die Kraft F die Geschwindigkeit des Objekts geändert wird.


    p = m * v das definiert (!) den Impuls. Wie man berechnet, wie viel vom Impuls bei Interaktionen zwischen Objekten übertragen wird, ist klar.


    F = m * delta v / delta t bzw. F = m * a Das definiert die einwirkende Kraft über die Geschwindigkeitsänderung beim Objekt, auf das die Kraft einwirkt. Die Kraft bewirkt auch eine Impulsänderung, deshalb kann man über die Impulsänderung dp auch die Kraft rückrechnen.


    Deine "Naturgesetze" sind nicht falsch, aber der Kontext ist halt anders.


    Ob der Radiometer aus Glimmer ist, muss ich nachschauen (steht in der Schule, habe gerade keinen Unterricht). Kurzes Anblitzen wird nichts bewirken, da die Erwärmung zu gering sein wird. Den Lichtdruck kann man vernachlässigen (wie gesagt)

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  • Wieso meinst du, ich wüsste nicht, was Impuls bedeutet? Ich kann mir keine Kraft vorstellen, die nur ein paar ms dauert. Das ist nämlich ein Impuls.

    Eine Kraft mag über eine so kurze Zeitspanne existieren, sie ist aber nicht direkt erfahrbar, sondern nur als Impuls.

    Und deswegen ist es nicht sinnvoll, in diesem Zusammenhang dem Druck oder die Kraft zu nehmen (die sowiso nicht bekannt sind wegen der unbekannten Dauer),

    Und natürlich geht das so einfach mit der Reißzwecke. Es geht nicht um exakt zu messen sondern um das Gefühl, wie sich 10 hoch -4 kgm/s anfühlen. Für den Impuls brauche ich gerade keine Einwirkdauer, für irgendeine Kraft bräuchte ich sie. Merkst du langsam, warum hier der Impuls die sinnlich erfahrbare und vor allem auch abschätzbare Größe ist? Dieses Gefühl ist jedenfalls viel intensiver als das Gewicht von 0,2g. Momentan scheint mir, ich weiß besser als du, was ein Impuls in der Größe ist. Und die 1,5 Zehnerpotenz Abstand, die zum Blitzimpuls fehlt, hab ich dir ja auch schon beschrieben. Wenn ich mich nicht verrechnet habe, sind das nicht "meist einige Zehnerpotenzen" sondern eben 1,5.


    Einfach mal ausprobieren, Du kannst auch auf ein kleines Blech blitzen (und dich offenbar wundern, wie stark der Knall ist). Der ist jedenfalls nicht zu vernachlässigen.


    Und, plötzlich abgeschattet, dreht das Radiometer andersum?


    Gruß

    Stephan


    PS: Was machst du eigentlich, wenn du das Gewicht eines leichten Gegenstandes schätzen sollst? leicht hochwerfen machen die Meisten. Warum wohl, weil der Impuls besser erfahrbar ist als das Gewicht. Und natürlich, weil jede Reizänderung leichter wahrgenommen wird als ein konstanter Reiz (Druck). Jetzt könntest du natürlich sagen, dadurch erzeuge ich kurzzeitig eine besonders hohe Kraft. Dann frage ich: Wie schwer war denn die Zwecke in genau dem Moment? Also mit welcher Kraft hat sie gedrückt, als sie auf die Hand gefallen ist? Das kann keiner sagen, wohl aber die integrale Abschätzung, nämlich den Impuls, der wird automatisch mit der Fallhöhe verwurstet und ergibt eine Masse.

  • Wieso meinst du, ich wüsste nicht, was Impuls bedeutet? Ich kann mir keine Kraft vorstellen, die nur ein paar ms dauert. Das ist nämlich ein Impuls.

    Servus Stephan,


    sorry, ich bin raus (nicht bös gemeint). Ich habe mir wirklich viel Zeit genommen und mir Mühe gegeben... Schau von mir aus bei Wikipedia nach, was die Größe Impuls bedeutet oder leih dir ein Physikbuch aus (oder kaufe es dir). Oder erfinde eine neue Physik, in der der Impuls nicht das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit ist, sondern du ihn dir anders definierst und/oder visualisierst. Oder wie auch immer.


    Ich komme darauf, dass du nicht weißt, was Impuls im physikalischen Sinn ist, weil du alles mögliche schreibst, was ein Impuls sei, nur nicht der Impuls, wie er physikalisch definiert ist. Umgangssprache ist eben nicht immer gleich der physikalischen Bedeutung.


    Stoßen zwei Billardkugeln zusammen, kann übrigens eine recht große Kraft auch innerhalb von Millisekunden wirken. Diese Kraft bewirkt eine Impulsänderung. Und immer noch nein, eine Kraft, die ein paar Millisekunden wirkt, ist kein Impuls (im physikalischen Sinn), sondern immer noch eine Kraft. Um in so kurzer Zeit den Impuls nennenswert zu ändern (!) muss sie aber recht groß sein.


    F * delta t = m * delta v (zum x-ten Mal hier)  anders geschrieben:  F * delta t = delta p  (Impulsänderung)


    Die Menge an Geld in deinem Geldbeutel ist das, was du an Geld hat (= "Geld"). Die Differenz zu dem, was du gestern im Geldbeutel hattest, ist die Geldänderung. im Geldbeutel hast du Geld, aber keine Geldänderung. Das Geld ändert sich aber, wenn du einkaufst. Und du kannst in kurzer Zeit viel ausgeben, dann ändert sich das Geld in deinem Geldbeutel schneller. Gibst du nichts aus, ändert sich dein Geld im Geldbeutel auch nicht. Deshalb ist dein Geld nicht gleich Einkauf mal Zeit oder sonstwas, was Geldänderungen verursacht, sondern nur, was du eben an Geld hast. Kannst auch statt Geldbeutel das Konto nehmen. Was du pro Monat verdienst, ist auch nicht das, was du auf dem Konto im Moment hast. Die Menge ist das Geld, was hinzu kommt oder weg geht, ist die Änderung des Geldes. Geld bleibt aber Geld und verdienst du nichts und gibst nichts aus, bleibt die Menge Geld konstant.

    Impuls hat ein Körper. Der Impuls kann sich ändern, aber dafür muss eine Kraft auf das Objekt einwirken. Deshalb ist die Kraft nicht der Impulks, wie auch Shoppen Gehen nicht die Geldmenge ist, die du besitzt...


    Lies einfach nochmal die Beiträge von mir durch oder google nach Impulserhaltung, Impuls (gern auch nach Kraft, Kraftstoß, Impulsänderung, Geschwindigkeitsänderung) usw. Ich habe es versucht, dir die Größe Impuls zu definieren, zu erklären, den Unterschied zwischen Impuls und Impulsänderung zu erklären, ich würde mich jetzt nur noch wiederholen. Lösche alles, was du dir unter Impuls "vorstellst" aus dem Kopf und ersetze es nur durch das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit. Das ist dann der Impuls eines Objekts. Punkt, aus, Ende ;-).


    Liebe Grüße,

    Christoph

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  • Wenn übrigens die vier Akkus parallel laden, fließen in jedem nur 3 A, das ist vielleicht realistisch.


    Christoph,


    ist völlig ok. Und ich bin mir ziemlich sicher, was Kraft ist (und wo sie fehlt :) und Impuls. Wichtiger wär mir, wenn in der Abschätzung ein grober Fehler ist wie eine fehlende Zehnerpotenz oder so.)


    Gruß

    Stephan

  • Wenn übrigens die vier Akkus parallel laden, fließen in jedem nur 3 A, das ist vielleicht realistisch.

    .... Sorry wenn ich nochmal einwerfen möchte.... Die gespeicherte Leistung in dem Akku wird im Moment des Auslösens des Fotoblitzes nicht nur in Licht, sondern auch in Wärme und zuletzt wahrnehmbar in Schall umgesetzt, deswegen "knallt" das ja wahrnehmbar. Und diese (Schall)-Druckwelle würde auch eine dünne Folie in Tupperdose-Lasagne-Größe messbar bewegen, das ist trivial, wird aber bei all euren theoretischen Betrachtungen außen vor gelassen.

    Und ich vermute genau deshalb konnte Stephan etwas "fühlen" - mit den Fingerspitzen auf der Folie.

    Mir ist natürlich unklar, welche Anteile der Leistung beim Auslösen des Blitzes in Licht, Wärme, Schall umgesetzt wird. Dieses Experiment würde nur funktionieren hinter einer Glasscheibe die nur Licht passieren lässt.

    (Praxis versus ideale Bedingungen, ich habe hier auch ältere starke Fotoblitze im Bestand, und die machen ordentlich Lärm, in dem Peak mit wenigen Millisekunden steckt die Leistung drin)

    @quility Also würde ich (nicht Physik studiert) mit diesen o.g. Unbekannten eher dazu neigen , deine Auffassung daß Licht deine "Lasagne-Folie" in Bewegung versetzte, erst einmal zurückstellen, ggfs sogar beerdigen ;)

    Grüße Volker

  • Hallo Volker

    ich hab auch nicht Physik studiert, aber solche einfachen Experimente gemacht, offenbar anders als manche Physiker.

    Dass nicht die gesamte Leistung in Licht umgewandelt, hab ich doch mit dem Wirkungsgrad berücksichtigt.

    Die Rechnung ist so einfach, dass sie jeder mit Mittelschulabschluss nachvollziehen könnte. Da muss man doch nicht mit Glauben operieren, wie unten tust!


    Zum wiederholten mal: Keine Lasagneschale, sondern ein kleines Stück Blech der Dicke von Lasagneschalen (vielleicht war es eine)

    Mit der Luftdruckwelle hatte ich auch schon erwogen, vor 35 Jahren. Die erklärt aber nicht, warum das blanke Metall viel stärker knallt als eine schwarze Fläche.

    (knallen tut übrigens die ganze Lasagneschale besser als ein kleines Stück, will man aber eine Bewegung sehen, ist natürlich ein kleines Stück richtig.)


    Gruß

    Stephan

  • nein, ohne Licht wird das Teil immer langsamer und bleibt nach einigen Sekunden stehen.


    Gruß

    Ronny

    Das wurde hier behauptet, das sei möglich, mit nur etwas Verständnis von der Physik. Kann aber sein, dass das wirklich an der Konstruktion liegt, nämlich wie gut beide Seiten gegeneinander isoliert sind. Das wär spannend, genauer zu wissen

  • Ich kann mir keine Kraft vorstellen, die nur ein paar ms dauert. Das ist nämlich ein Impuls.

    Bei Gasen landest du da in einer Integralrechnung bzw. Differenzialgleichung. Man summiert die Einzelimpulse der Moleküle. Das läuft via Brownsche Bewegung und mathematisch über den sog. Wiener-Prozess (nach Wiener benannt, nicht der Stadt)**. Damit ermittelt man die Häufigkeit der Stoßprozesse des Gases mit einer Fläche. Dann muss man diese Stöße (ein 3D-Gas-Billiardspiel) noch mit einem Impuls versehen.


    Ähnliches gilt bei Photonen, wobei man hier auch über die Wellennatur des Lichts gehen kann. Photonen unterscheiden sich aber von Gasen, weil sie nicht untereinander interagieren.

    Der kurze Einzelimpuls spielt dann keine Rolle mehr, wenn die den Impuls aufnehmende Stelle selbst so träge ist, dass für sie nur die Summe der vielen Einzelimpulse zählt.***




    **Über den Wiener-Prozess stolperte ich 1996 bei meiner Diplomarbeit (Betriebswirtschaftslehre), weil der ziemlich anschaulich den Lauf eines Betrunkenen beschreibt. Der weiß nicht, ob der nächste Schritt vor oder zurück, links oder rechts ausfällt: Ein "Random Walk", der auch für die Prognose von Aktienkursen herangezogen wird. Die von mir damals zitierten Hauptautoren (Merton, Scholes, Black war leider schon verstorben) bekamen 1997 den Nobelpreis dafür und ich dachte, ich schreib über ein Thema, das schon veraltet gewesen wäre. Aber so ist Wissenschaft. Da beobachtet Brown 1827 die Molekularbewegung, Einstein beschreibt das 1905, Wiener erklärt es 1923 mathematisch, Wirtschaftswissenschafter erkennen in den 1970ern, dass das auch bei ihnen genutzt werden kann und werden weitere 20 Jahre später dafür geehrt.
    Aber daran siehst du: Wenn schon weltberühmte Wissenschaftler sich damit über 150 Jahre beschäftigen, ist das alles andere als leichte Kost.


    ***Anschaulich ist das bei einem Schmied, der auf ein Stück Eisen hämmert. Wenn er lang und kräftig genug drauf schlägt, wird das Eisen warm. Der kann es regelrecht glühend schlagen.

  • random Walk für die Aktienkurse? Was gibts dann da zu studieren? :) Genauso wie Wetterkunde: Wenn es regnet im Mai ist der April vorbei.

    Den gibts natürlich auch bei Gasen und sogar Polymeren. Funzt bei einzelnen Aspekten sogar ziemlich gut, ohne den den Platzbedarf der Moleküle zu berücksichtigen.



    Im Ernst. Worum es hier geht ist wohl für den Physiker ziemlich trivial, oder sollte es sein.

    Wenn aber so Dreisatzrechnungen falsch sind, weil die Größenordnungen nicht stimmen (ich) oder nicht nachvollzogen werden und dann lieber auf Glauben und Hörensagen umgeschaltet wird (andere), oder wie gesehen beides zusammen, wird es schwer. Und dann stell dir mal die echten Probleme vor, die wir zu lösen haben! Da seh ich schwarz.


    Gruß

    Stephan

  • Kann aber sein, dass das wirklich an der Konstruktion liegt, nämlich wie gut beide Seiten gegeneinander isoliert sind. Das wär spannend, genauer zu wissen

    Das war mein Ansatz, solange "Luft"-Druckwelle und Licht-Impuls nicht gegeneinander getrennt "gemessen, gefühlt" werden, ist keine Aussage möglich was in deinem Experiment die Membran bewegte.

  • Hallo!

    Nimm doch einfach ein Stück schwarzes Panzertape, Klebe damit Deinen Blitz ab und mach Dein Experiment mit der Lasagneschüssel nochmal. Ist immernoch etwas spürbar, dann war’s wohl nicht der Lichtimpuls.

    Viele Grüße

    Wolfgang

  • Eben nicht. und eben auch stark reduziert, wenn die Lasagneschale schwarz ist. Durch son schwares Tape kommt wenig druch.

    Das war mein Ansatz, solange "Luft"-Druckwelle und Licht-Impuls nicht gegeneinander getrennt "gemessen, gefühlt" werden, ist keine Aussage möglich was in deinem Experiment die Membran bewegte.


    Die Mehrheit hier im sagt, dieser Druckunterschied durch verschiedene Oberflächentemperaturen sei der einzig wirksame Effekt. Ich bin da noch nicht ganz sicher.

    Aber wenn das so ist, müsste die Mühle sich kurzzeitig andersrum drehen. Wenigstens, wenn man die Möglichkeit hat, sie im Moment der Verdunkelung zu stoppen und dann sofort frei laufen lässt.

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