[natuurkunde] Trein voortbewegen met een kanon?

redhunter13

Hallo ik vroeg me af of het mogelijk was om een trein voort te bewegen met een kanon die in de trein staat? Als ik hem zou afvuren tegen het rand van de trein zal de trein dan voortbewegen of niet?

dannypje

De vertrekkende kogel zal een reactiekracht op het kanon uitoefenen en als het kanon vast in de trein staat zal de trein bewegen als de kogel vertrekt (denk maar aan grote kanonnen die op rails gemonteerd staan om de terugslag op te vangen door te bewegen).

Wanneer echter de kogel intreft op de achterwand van de trein, zal die kracht de beweging tegengaan.

Dus ik zou denken dat de trein een heel klein beetje beweegt of waarschijnlijk helemaal niet, namelijk onder het verschil tussen de reactiekracht bij vertrek en de kracht waarmee de kogel inslaat op de achterwand (een miniem verschil veroorzaakt door wrijving 'onderweg', dat waarschijnlijk niet groot genoeg zal zijn om de trein te bewegen).

aadkr

Ben je bekend met het begrip massaimpuls

\(\vec{p}=m \cdot \vec{v} \)

??

redhunter13

aadkr schreef: ↑zo 25 nov 2012, 16:33
Ben je bekend met het begrip massaimpuls
\(\vec{p}=m \cdot \vec{v} \)
??

ja maar ik dacht dat je kogel een interne kracht is en geen externe.

Jan van de Velde

Dat geldt net zo goed intern. Als je een kogel afschiet uit een geweer (interne kracht waarbij een explosieve lading kogel en geweer uit elkaar duwt) dan zullen de impuls van de kogel en de impuls van het geweer even groot (maar tegengesteld gericht) zijn, en het optelsommetje van beide impulsen dus 0.

De schutter voelt een forse "terugslag" van zijn schot.

Benm

Maar wat bedoel je precies in de openingsvraag?

Vuur je een kanon af in een trein, waarbij de kogel de trein uit schiet, of in een trein, waarbij de kogel ook weer in de trein ergens tot stilstand komt? Of wou je bijvoorbeeld een trein in beweging krijgen door met een kanon op de achterkant te schieten?

aadkr

Als we nu eens een stilstaande treinwagon nemen waarbij de voorkant van de wagon rechts zit en de achterkant van de wagon zit links

Op de vloer van de wagon is een kanon vastgemaakt ( het kanon staat dus niet los op de vloer) en de loop van het kanon wijst horizontaal naar rechts

Nu vuurt het kanon een kogel af zodanig dat als de kogel het kanon verlaat deze kogel uiteraard horizontaal van links naar rechts beweegt en een massaimpuls heeft van

\(\vec{p}=m_{kogel} \cdot \vec{v}_{kogel} \)

Dan zal op het stelsel van (wagon+kanon) een evengrote massainpuls vector werken die even groot is maar in tegengestelde richting werkt als de massaimpulsvector die op de kogel wordt uitgeoefent

Dit betekend dat de trein met een zeer kleine constante snelheid naar achter beweegt

Deze situatie blijft voortduren zolang de kogel onderweg is en nog niet de voorwand van de wagon raakt.

Benm

Dat klopt inderdaad wel.

En het is ook correct, want het massacentrum van het geheel blijft op zijn plaats: je verplaatst tenslotte de massa van de kogel binnen de trein, waardoor de rest van de trein een klein stukje de andere kant op schuift.

Jan van de Velde

Opmerking moderator

Laten we dan verder maar eens afwachten tot redhunter13 hierop terugkomt

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

[natuurkunde] Trein voortbewegen met een kanon?

Trein voortbewegen met een kanon?

Re: Trein voortbewegen met een kanon?

Re: Trein voortbewegen met een kanon?

Re: Trein voortbewegen met een kanon?

Re: Trein voortbewegen met een kanon?

Re: Trein voortbewegen met een kanon?

Re: Trein voortbewegen met een kanon?

Re: Trein voortbewegen met een kanon?

Re: Trein voortbewegen met een kanon?