Diskussion:Kugelstoßpendel

message: Ich kenne Kugelstoßpendel mit mehr als 5 Kugeln. Also mal verbessern !!!
Argh - rechts und links lässt sich nicht steigern! Aber ein tolles Gerät, hat jemand ein Bild dazu? --Xocolatl 15:11, 1. Dez 2005 (CET)
thread_title:  Anzahl Kugeln 

message: Ich habe leider gerade keine Zeit den Artikel aufzumöbeln, aber hier fehlt etwas wichtiges:
Dass der Kugelstoß den gesamten Impuls überträgt ist keine Selbstverständlichkeit. Bei so einem Stoßprozess läuft eine Schallwelle durch beide beteiligte Körper. Dank der Kugelform wird die Welle in beiden Kugeln vielfach reflektiert und läuft sich schließlich tot.
Ganz anders sieht der Fall aus, wenn man statt der Kugeln Zylinder verwendet. Man muss die Aufhängung dann etwas präziser konstruieren, aber im Prinzip lässt sich der gleiche Aufbau darstellen. Bei einem Zylinderstoß wird eine ebene Welle in den Zylindern erzeugt, die am anderen Ende wieder reflektiert wird. Das Verhalten der beiden Zylinder hängt nun vollständig davon ab, wie lange der Stoßkontakt dauert und wie lange der Schall bis zum Ausgangspunkt benötigt. Das kann folgende Effekte haben:
# Der einschwingende Zylinder bleibt stehen, der ruhende Zylinder fliegt davon. Das ist der klassische Fall wie beim Kugelstoß.
# Die beiden Zylinder bleiben einfach aneinander "kleben" und bewegen sich zusammen vorwärts. Der Impuls verteilt sich auf beide Körper.
# Der einschwingende Zylinder prallt zurück, der ruhende Zylinder bleibt ruhend. Der Impuls bleibt im einschwingenden Körper.
# Alle Mischformen: Beliebige Impulsverteilung zwischen ruhendem und bewegtem Körper.
Vielleicht ist der Artikel hier der falsche Platz, aber ich fand es sehr lehrreich zu sehen, dass das Kugelstoßpendel meißt sehr idealisiert erläutert wird!
Literatur dazu müsste es von Prof. Wolfgang Bürger, ehemals Universität Karlsruhe, früher mit einer Rubrik in Bild der Wissenschaft vertreten geben. Zumindest hat er es annodazumals in seiner Vorlesung vorgeführt.
--Dr. Schorsch*Schwätzle? 22:18, 1. Mai 2006 (CEST)
replies: text: Die Erhaltungssätze für Impuls und Energie allein lassen viele Lösungen zu. Einige werden durch weitere Annahmen, etwa skleronome Nichtdurchdringungsbedingungen ausgeschlossen. Wenn man unterstellt, dass sich die Kugeln als Kollektiv bewegen, erscheint die Aussage n = k hoffentlich einigermaßen plausibel. Ein paar idealisierende Annahmen fehlen wohl noch. Zu dem physikalischen Lösungsraum gesellt sich noch ein esoterischer (http://www.bourbaki.de/a10.htm).   Lokilech 22:55, 30. Mai 2006 (CEST)
thread_title:  Nichts ist so einfach wie es scheint 

message: Wieso heißt das Teil auch Managerspiel? Etwa weil der oberste Manager seinen Wut an den unteren, der wiederrum an den unteren etc. bis zum kleinsten Arbeiter durchreicht, er es dann aufstaut und diese Wut wieder in die andere Richtung geletet wird? *g*
:Ich schätze mal, das liegt ganz einfach an der Popularität und des häufigen "Vorkommens" in Büros. --Powerboy1110 (Sprich zu mir!) 22:48, 22. Feb. 2008 (CET)
thread_title:  Managerspiel - wieso? 

message: Ein Kugelstoßpendel (auch Kugelpendel, Newtonpendel oder Newton-Wiege) ist ein Tischgegenstand aus den 1960er Jahren, bei dem fünf Kugeln gleicher Masse hintereinander hängen. Sollte dringend mal überarbeitet werden. --Piflaser 14:38, 16. Aug. 2008 (CEST)
replies: text: Nur zu. --Norbert Dragon 18:10, 16. Aug. 2008 (CEST)
thread_title:  Holpriger Einleitungssatz 

message: Zur Erklärung des Verhaltens der Kugelkette muss man genauer bedenken, wie eine Stoßwelle durch die Kette hindurchläuft.
Bin ich der einzige, dem an diesem Satz etwas fehlt?-- Tuxman 04:29, 16. Jul. 2009 (CEST)
replies: text: Nein, du bist nicht der einzige. In den Vorgang müsste man vorsichtig reinzoomen; von groben Annahmen und Vereinfachungen hin zu einer genaueren Beschreibung. Was macht die Reibung? Wo bleiben die Trägheitsmomente? etc. --LoKiLeCh 23:40, 18. Mai 2010 (CEST)
thread_title:  ... und weiter? 

message: Ich habe selbst so ein Kugelstoßpendel auf dem Schreibtisch stehen... Auffällig ist aber, dass alle fünf Kugeln immer mehr in einen "Gleichschwung" kommen, so dass zum Schluss alle fünf Kugeln gleichermaßen hin- und herschwingen... Mag das einer der Physiker noch entsprechend in den Artikel einpflegen? Wenn ich das mache, lachen sich bestimmt alle Fachleute tot... --Alsterdrache 23:28, 2. Sep. 2011 (CEST)
replies: text: Moin Alsterdrache. Ich vermute mal – mit der Unsicherheit jeder Ferndiagnose – daß die Position der Kugeln nicht genau justiert ist. Das könnte zur Folge haben, daß beim Schwingen des Kugelstoßpendels bei einzelnen Stößen ein Teil der Bewegungsenergie nicht umgewandelt sondern umgelenkt wird. Die dabei entstehenden Bewegungen könnte dann in Summe die Ursache für das beobachtete Phänomen sein. Vielleicht hat sich an einer der Aufhängungen ein Knoten etwas gelockert? --Tosi F (Diskussion) 22:14, 12. Mär. 2021 (CET)
thread_title:  Es fehlt: alles mündet in einer Schwingbewegung 

message: Das Ding heißt "Stoßmaschine" alles andere ist Geschwätz von Verkäufern oder sonstigen Ahnungslosen. Speziell "Newton" ist dem Zusammenhang völlig daneben. Bevor man so einen Artikel schreibt, schaut man mal in ein am besten altes (19tes Jahrhundert) Physikbuch. (nicht signierter Beitrag von 93.221.231.172 (Diskussion) 23:31, 24. Nov. 2013 (CET)
replies: text: Wie das Ding im 19. Jahrhundert möglicherweise genannt wurde, finde ich jetzt nicht entscheidend. Die Frage ist, wie es heute ganz überwiegend genannt wird. Statt eines Hinweises auf antike Physikbücher wäre ein Link auf die heute richtige Bezeichnung hilfreich.Mit dem Wort Maschine verbindet man jedenfalls heutzutage etwas mit einem Antrieb, das unter Energiezufuhr (üblicherweise mechanische) Arbeit verrichtet. Für ein frei schwingendes Pendel, das sonst nichts tut, halte ich die Bezeichnung „Maschine“ grundsätzlich für fragwürdig.Troubled @sset  Work • Talk • Mail   01:23, 25. Nov. 2013 (CET)

text: Die englische WP hat da ein paar Erklärungen, allerdings leider ohne Belege: There is much confusion over the origins of the modern Newton's cradle. Marius J. Morin has been credited as being the first to name and make this popular executive toy. However, in early 1967, an English actor, Simon Prebble, coined the name "Newton's cradle" (now used generically) for the wooden version manufactured by his company, Scientific Demonstrations Ltd. After some initial resistance from retailers, they were first sold by Harrods of London, thus creating the start of an enduring market for executive toys. Later a very successful chrome design for the Carnaby Street store Gear was created by the sculptor and future film director Richard Loncraine. Eventuell könnten die Infos aber ne Hilfe sein, näheres rauszufinden. --Whisker (Diskussion) 14:40, 26. Feb. 2017 (CET)
thread_title:  Name 

message: Wenn ich je eine Kugel an beiden Enden abhebe und gleichzeitg fallenlasse, springen sie gleich wieder hoch, steht so nicht im Text.  -- 85.181.117.0 02:37, 28. Mai 2016 (CEST)
replies: text: Der Eindruck, dass sie sofort wieder hoch springen, entsteht vermutlich dadurch, dass die Zeit in der die Kugeln ruhen, während die Energie nur als Stoßwelle durch die ruhende Kugelkette läuft, sehr kurz ist, im Vergleich zu der Zeit in der sich die Kugeln bewegen. Die Flimmerverschmelzungsfrequenz des menschlichen Auges liegt zwischen 22 Hz und 90 Hz. Eine Verzögerung, die kürzer als eine hundertstel Sekunde ist, ist nicht mehr wahrnehmbar. Polskiblues (Diskussion) 09:32, 14. Sep. 2023 (CEST)
thread_title:  Je eine Kugel an beiden Enden 

message: Ich hatte in Aachen bei Professor Böhm in den 90er Jahren eine ganze Vorlesung zu diesem Aufbau. Impuls- und Energieerhalt erklären nicht die Anzahlen der bewegten Kugeln: klebt man die letzten beiden Kugeln rechts zusammen, heben beide ab, auch wenn sie links nur von einer Kugel angestoßen wurden. Die linke Kugel bekommt dann einen Rückstoß, vollkommen in Einklang mit Impuls- und Energieerhalt. Dieser Rückstoß wird aber in der ersten und zweiten Gleichung dieser (alten) Version des Artikels vernachlässigt. Unter Elastischer Stoß stehen die korrekten Formeln. Sofern die Kugeln die gleiche Masse (m) haben und die 4 rechts anfangs ruhen (v_2 bis v_5 = 0) lautet der Impulserhalt z.B. etwa so:
:m v_1 = m v_1' + m v_2' + m v_3'+ m v_4'+ m v_5'
Mit dem Energieerhalt, der analog aufgeschrieben werden kann, sind das 2 Gleichungen, mit 5 Unbekannten. Kleben die Kugeln 4 und 5 zusammen würde man zusätzlich annehmen, dass v_4' = v_5'. Die im Artikel genannten Formeln sind also als Ansatz falsch und nehmen Ergebnisse vorweg, die sie dann unten herleiten sollen, insbesondere weitere Annahmen  über den Zusammenhang von v_1' bis v_5'. Impuls- und Energieerhalt sind nicht zu verwechseln mit den Bewegungsgleichungen (Newton, Hamilton oder Lagrange) eines dynamischen Systems mit mehr als 2 Teilen.
Die Erklärung des Phänomens ergab sich erst, als ein Piezo-Sensor zwischen den Kugeln angebracht und dessen zeitlicher Spannungsverlauf aufgezeichnet wurde: Der ganze Vorgang bei einer anstoßenden Kugel besteht aus 4 aufeinander folgenden einzelnen Stößen von einzelnen Kugeln jeweils gleicher Masse. Bei zwei anstoßenden Kugeln aus 6 aufeinander folgenden Stößen einzelner Kugeln gleicher Masse. Zentrale Stöße von zwei Kugeln gleicher Masse, bei denen eine ruht (v_2 = 0), sind als Spezialfall mit Impuls- und Energieerhalt dann tatsächlich einfach zu berechnen (v_1 ist bekannt):
:m v_1 = m v_1' + m v_2' und m v_1^2 /2 = m v_1'^2 /2 + m v_2'^2 /2
:v_1 - v_2' = v_1' und v_1^2 = v_1'^2 + v_2'^2
:v_1^2 = (v_1 - v_2')^2 + v_2'^2
:0 = -2v_1v_2' + 2v_2'^2
Die Lösungen dieser quadratischen Gleichung sind v_2' = 0 (offensichtlich ohne Stoß) und v_2' = v_1 (mit Stoß). Die englische Version des Artikels erklärt dies korrekt unter "simple solution". --Rischmueller (Diskussion) 10:53, 24. Jan. 2022 (CET)
replies: text: Habe das jetzt geändert, um zu verhindern, dass Physiklehrer und Physiklehrerinnen dem Impuls- und Energieerhalt zu viel abverlangen ;-) --Rischmueller (Diskussion) 09:25, 25. Jan. 2022 (CET)

text: Nein, kein Irrtum, das ist bestimmt richtig. Bündiger Kontakt ist nur der Grenzfall bei Abstand gegen Null, der ohnehin nur im Modell des idealisierten Starrkörpers überhaupt zu formulieren ist, bei wirklichen Körpern aus Atomen aber sinnlos. --Bleckneuhaus  (Diskussion) 18:30, 13. Sep. 2023 (CEST)
replies: text: Dann ist es aber keine "zusätzliche Annahme", wie im Artikel behauptet wird, oder? Polskiblues (Diskussion) 19:08, 13. Sep. 2023 (CEST)
replies: text: Auch richtig, imho. So dürfte es der physikalischen Realität am nächsten kommen. Im Rahmen der (gewöhnlich sehr guten und eingeübten und anschaulichen) Interpretation mithilfe des idealen Starrkörpermodells muss man aber wohl diese Zusatzannahmen treffen. So tief sollten man wohl in dem Artikel nicht (sofort) gehen. --Bleckneuhaus  (Diskussion) 22:55, 13. Sep. 2023 (CEST)
replies: text: Gut, bleiben wir oberflächlich. Die Faszination des Spielzeugs geht ja laienhaft davon aus, dass man sich fragt, woher weiß das andere Ende, wie viele Kugeln auf das eine Ende aufgeprallt sind? Zudem die Frage, die oben gestellt wird: warum hüpfen die Kugel gleich wieder hoch wenn man an beiden Enden welche aufprallen lässt. Beide Fragen sind aber dann anscheinend ganz ohne irgendwelche Formeln beantwortbar. Lässt man etwa zwei Kugeln los, so trifft die erste auf die Kette, löst einen Stoß aus und dieser läuft durch die Kette und bewegt schließlich die letzte Kugel. Dadurch, dass die erste auftreffende Kugel zum Stehen kommt, stößt die zweite an diese und ein zweiter Stoß läuft durch die Kette, der am anderen Ende eine zweite Kugel anhebt. Dass es so aussieht als würden beide Kugeln am anderen Enden gleichzeitig angehoben, liegt daran, dass diese zwei Stöße sehr kurz aufeinanderfolgen. Dass, wie oben geschrieben wird, die Kugel sofort wieder zurückspringen, wenn man sie auf beiden Enden aufprallen lässt, liegt ebenfalls daran, dass es zu schnell für das menschliche Auge geht, oder physikalisch gesprochen daran, dass die Schallgeschwindigkeit in Stahl sehr hoch ist und der Stoß daher kaum Zeit braucht um vom einen Ende der Kette zum anderen zu laufen. Ich bin kein Physiker und will da nichts verpfuschen, aber ich glaube diese gewöhnliche Erklärung für gewöhnliche Leute sollte schon auch einen Platz im Artikel haben. Polskiblues (Diskussion) 09:18, 14. Sep. 2023 (CEST)

text: Nachtrag: Ich sehe gerade, diese Erklärung steht sogar schon oben in den Kommentaren, geschrieben von Bastihitzi 10:48, 8. Mär. 2013. --Polskiblues (Diskussion) 09:37, 14. Sep. 2023 (CEST)
replies: text: Deine Bescheidenheit ehrt Dich! Ich bin da nicht so bescheiden und kann das mal ungefähr so einpflegen, bei nächster Gelegenheit.--Bleckneuhaus  (Diskussion) 15:32, 14. Sep. 2023 (CEST)
replies: text: Nun ja, wie man sieht geht mit zuviel Bescheidenheit nie etwas weiter. Der Anfang steht eigentlich ja schon da, da vom  "zuerst eintreffende Impuls" die Rede ist nur wird nicht klar unterschieden, dass dann noch ein zweiter kommt. Ob die Kugeln sich berühren dürfte gleichgültig sein, solange zwischen ihnen keine Kräfte wirken. Sie fallen einfach, durch die Aufhängung beschränkt, in parallelen Bahnen. Das ist vergleichbar einer Platte, die sich im freien Fall befindet und auf der eine Waage steht, auf der eine zweite Platte liegt. Die Waage zeigt die Masse der Platte nicht an. Ist die erste Kugel aufgeprallt, so steht sie fast sofort auch an dem Ende, an dem die zweite Kugel folgt. Der Stoß muss aber zuerst diese Kugel durchlaufen. Danke für deine Mühe. ~~~ --Polskiblues (Diskussion) 18:59, 14. Sep. 2023 (CEST)

text: Ich denke die Beobachter neigen dazu diesen Aufbau zu unterschätzen. Der witzige aber intuitive Effekt kommt daher, dass der zeitliche Verlauf (auch in dem verwiesenen Video) mit den Sinnesorganen nicht unmittelbar beobachtet werden kann. Somit ist dieser natürlich erst mal eine Annahme, wie ja die gesamte Physik. Es gibt wie von Euch beschrieben gute Gründe die Annahme zu treffen. Allerdings würde ich auch nicht so weit gehen zu behaupten die Berührung von Körpern sei mit allen physikalischen Eigenschaften der Grenzfall kleiner Abstände, wie man sich für den Fall geladener Gegenstände leicht überlegen kann. Ein Piezosensor kann den zeitlichen Verlauf sichtbar machen und wurde dazu regelmäßig verwendet, warum sollte der Artikel darauf verzichten dies zu erwähnen? Welche Kugel wann welche andere anstößt könnte sicher noch aufwendiger oder klarer formuliert werden, steht aber prinzipiell im Artikel. Viele Grüße, --Rischmueller (Diskussion) 00:17, 17. Sep. 2023 (CEST)
thread_title:  Erhaltungssätze falsch und irreführend verkürzt 

message: Ein Pendel mit drei Kugeln kann so angeregt werden, dass die mittlere Kugel mit doppelter Pendel-Frequenz zwischen den äußeren pendelt und diese abwechselnd nach außen stößt. Das ganze sieht hübsch stabil und periodisch aus, ist aber (wg. verschiedener Frequenzen der Teile) keine Normalschwingung - aber wo kann man Literatur dazu finden, um es hier einzupflegen? Wenn jemand was wüsste, bitte melden. --Bleckneuhaus  (Diskussion) 11:47, 14. Feb. 2022 (CET)
thread_title:  Andere (quasistabile) Bewegungsformen