Systemen met variabele massa

[Professor Puntje]

Op internet heb ik de laatste tijd wat beschouwingen gezien die de algemene geldigheid van \( \vec{F} = \frac{\mathrm{d} \vec{p}}{\mathrm{d} t} \) bestrijden. Een voorbeeldje is dit:



Wat moeten we daarvan denken? Mij heeft het aan het twijfelen gebracht...

[HansH]

de conclusie is simpel: massa kan niet verdwijnen. het kan hooguit afgesplitst worden in de vorm van massa of straling. en die afgesplitste massa of straling heeft dan weer imuls en samen met de rest behoud van impuls. dus de term v.dm/dt kan nooit een overgang naar een eindsituatie beschrijven omdat er immrs in totaal geen massa kan verdwijnen. massa uitstoten door een raket zou je kunnen beschrijven met v.dm/dt waarbij v de snelheids verandering is van de massa die uitgestoten wordt en m de uitgestoten massa per seconde. maar feitelijk is dat dus m.dv/dt (met v de snelheids verandering is van de massa die uitgestoten wordt en m de uitgestoten massa per seconde)

[Regor]

Aan PP.

Prachtige Tube, dank U.

Bedenkingen:
1. Wat te her-denken van mijn karretje vol met water met verticale uitloop ?
2. De "Clou" is volgens mij dat men wel perfect kan rekenen met impulsen / momentum en kracht als afgeleide ervan naar de tijd .... als men de massa wijziging precies wiskundig kan beschrijven en in rekening brengt......... maw, massa verandert "zomaar" niet.

Mis ik iets ?

[Professor Puntje]

Ik denk dat je veilig met impulsen kunt rekenen omdat die in zekere zin fundamenteler zijn dan krachten. Maar voordat ik door het internet aan het twijfelen gebracht werd gebruikte ikzelf ook \( \vec{F} = \frac{\mathrm{d} \vec{p}}{\mathrm{d} t} \), dus ik weet niet wat ik nu allemaal moet her-denken. Vandaar dit topic.

[Regor]

het is toch zo dat "impuls" behoud en "momentum" behoud een fundamentele natuurwet is ....zelfs bruikbaar geweest om nieuwe
deeltjes te voorspellen ...... of om de 9 de planeet te voorspellen.
En dus van een "hogere" orde ....... dan de simpele nazaat .....de kracht ..... ocharme !

[Professor Puntje]

Oh - kennelijk mag ik de video maar een keer bekijken, want voor meerdere keren moet ik me inschrijven....

[Regor]

Aan PP,

Wat is met dat .... ik bekeek hem daarnet voor een tweede keer !

[Professor Puntje]

Drie keer is scheepsrecht...

Dit zie ik nu:

[Regor]

Aan PP,

Tweemaal is voor mij voldoende.
Bent U / zijn we er door wat betreft het universeel kunnen / mogen gebruiken van impuls en momentum, alles in acht genomen natuurlijk ?
Of zijn er deskundigen van hogere orde die nog bedenkingen erbij hebben?

[Professor Puntje]

Je kunt overal aan twijfelen, maar dan is er geen natuurkunde meer te bedrijven...

[HansH]

Mis ik iets ?

ja ik denk de boodschap uit mijn vorige bericht?

[Regor]

Aan PP,

Niet mee eens.

1. Heeft U in mijn laatste post een "twijfel" opgemerkt ? .... of is het een "boodschap voor iedereen" ?

Aan HanH,

Niet mee eens.

1. Mijn laatste post is toch niet in tegenstrijd met uw laatste post ? ..... wat mis ik dan ?
2. Het is toch niet omdat ik niet reageer op uw post, dat ik er wel of niet mee akkoord ben !

U mist iets !

[Professor Puntje]

Aan PP,

Niet mee eens.

1. Heeft U in mijn laatste post een "twijfel" opgemerkt ? .... of is het een "boodschap voor iedereen" ?

Het is een boodschap aan iedereen.

[Marienus]

Hallo, misschien moet je bij afwijkende bewegingsveranderingen bij krachten, een onderscheid maken tussen zware- en trage massa; ik loop hiermee wel tegen het diep gewortelde 'is gelijk' teken tussen deze twee aan.
Of heb je met 'behoud van impuls' speelruimte om van de ene in de andere energievorm over te gaan?

[Gast]

Voor de meest eenvoudige vorm van een kracht, F=ma, wordt meestal aangenomen dat de massa constant is , waarbij m fungeert als een vaste evenredigheidsfactor.

Maar wanneer het nuttiger is om te werken met krachten of in plaats daarvan met impulsbalans hangt af van wat je precies wilt weten (behandelen).

Er bestaat geen vaste lijstjes met “hier gebruik je krachten” en “daar impulsbalans”. Beide methodes zijn in principe, zoals gezegd, altijd toepasbaar. Zolang je systeemdefinitie maar duidelijk is en je alle externe invloeden goed in beeld hebt.

In simpele situaties (zoals regen op een karretje of een massa aan het zonnebaden) is de krachtenaanpak meestal didactisch sterker: het maakt oorzaak en gevolg inzichtelijker, en helpt fysiek begrip opbouwen. Het kiezen van een groter systeem (zoals “kar+regen”) is formeel wel correct, maar verbergt die interactie; het klopt wel, maar is ietwat “dumbed down”. Maar ook dan gebruik je niet slechts F=ma. Maar bijvoorbeeld

\(\vec{F}_{\text{netto}} = \frac{d\vec{p}}{dt} = \frac{d(m\vec{v})}{dt} = m\frac{d\vec{v}}{dt} + \vec{v}\frac{dm}{dt}\)

de productregel dus gebruiken.

Het is dus niet zwart-wit, en er is geen controverse. Het zijn keuzes op basis van helder denken en goede systeemdefinitie.