Joule in kg umrechnen
Ich weiß das sind 2 unterschiedliche Einheiten 1 joule heißst ja einen Newton 1 meter hoch heben . angenommen ein projetiel mit 10 Joule Energie trifft auf eine platte wie viel kg wirken im Moment des Auftrefens?
5 Antworten
Gemeint ist vermutlich ein inelastischer Stoß, d.h. die gesamte Energie wird beim Stoß vom Projektil auf die Platte übertragen (ideale Annahme, in Wirklichkeit ist so ein Stoß nicht komplett inelastisch und eine Menge Energie geht in Form von Wärme verloren). Bei der Angabe der übertragenen Energie in kg dreht sich jedem Physiker der Magen um. Ich verstehe aber, dass es anschaulich für Laien sein kann.
Ich könnte die übertragene Energie analog zu einer Masse beschreiben, die vertikal auf die Platte fällt. Wäre die übertragene Energie vom Projektil auf die Platte hypothetisch 100 Joule, dann würde das grob beispielsweise einer Masse von 1 kg entsprechen, die aus 10 Metern Höhe vertikal auf die Platte fällt (E = m*g*h = 1kg * 10 m/s^2 * 10 m ). Ich habe die Erdbeschleunigung mal ganz grob angenähert (eigentlich 9,81 m/s^2). Oder man kann es mit einer Masse von 10 kg vergleichen, die aus 1 m Höhe auf die Platte fällt.
Es reicht also nicht allein die Angabe einer Masse aus (damit wäre nur die Analogie zu einer Kraft möglich).
Diese Analogie ist allerdings absolut aussagelos, weil beim Auftreffen des Projektils anstelle der Energie viel wichtiger die Leistungsdichte ist (also wieviel Energie wird in welcher Zeit auf welche Fläche der Platte übertragen).
Von der Überschrift her würde ich sagen, E = m * c².
Aber du meinst, welche Kraft in kg-Gewichten wirkt beim Umsetzen einer bestimmten Energie.
Für Bewohner der Erdoberfläche dürfte der Umrechnungsfaktor die Fallbeschleunigung von g = 9,81 m s^(-2) sein. (Edit - hochgestelltes Minuszeichen sieht vor 2 - jedenfalls bei mir - komisch aus: ⁻² wie eine hochgestellte weiße 6 im schwarzen Kreis.)
Wenn du die Kraft im Moment des Auftreffens meinst, dürfte das nicht so sehr viel sein, da das Projektil und die Platte dann gerade anfangen, sich zu verformen. (Die elastische und plastische Verformung ist ja die Quelle der (Gegen-)Kraft.) Also im Idealfall ist die dann wirkende Kraft genau 0.
wie kommst du auf e = mc2 das hat doch garnichts damit zu tun das würde nur bedeuten wie viel joule man aus einem killo materie rausholen kann und das ist warscheinlich so viel wie mehrere atomkraftwerke
Es sind nicht zwei unterschiedliche Einheiten. Zwei unterschiedliche Einheiten sind Fuß oder Meter für eine Strecke. Oder Sekunden und Woche für die Zeit.
Was du umrechnen willst sind unterschiedliche Größen! Und das geht nie nicht gar überhaupt nicht. Wieviel kg wiegt denn eine Woche? Oder welche Ladung hat ein Meter?
Anheben kannst du nur Massen, nicht Kräfte. Du musst dich schon an die Definitionen halten. Du hebst nicht 1 Newton 1 Meter, du übst auf einer Strecke von einem Meter eine Kraft von einem Newton aus.
Das ist dann ein Newtonmeter, oder Joule. Und ein Maß für die Arbeit oder Energie.
Und die Frage, welche Kraft beim Auftreffen eines Projektils wirken, ist schon von Größe her falsch, denn du willst sie in kg, welches eine Einheit der Masse ist, nicht der Kraft.
Und davon abgesehen ist es einfach die Formel s = 1/2 a * t², nebst F = m * a.
Es gibt keine Platten und keine Projektile, die sich nicht verformen. Sonst wäre die Kraft unendlich.
Und mit der Gesamtverformung, also dem "Bremsweg", kannst du nach den genannten Formeln die Kraft berechnen, eine gleichmäßige Bremsbeschleunigung annehmend.
Und du kannst natürlich eine Waage als Kraftmesser benutzen/missbrauchen, du musst dir nur klar machen, dass da 1 kg auf der Skala steht, aber 9,81 N der eigentliche Wert ist.
Hier steht die Antwort, musst nur ein bisschen lesen und verstehen:
Das ist das Wegintegral der Kraft, wenn du es genau wissen willst ;) es geht immer um eine Kraft, die entlang eines Weges wirkt..
ja ok verstanden mit der lichtgeschwindigkeit kann mann das denn irgendwie ausrechnen?
ja allerdings sind Newton und Einstein zwei verschiedene Schuhe^^
z.b die platte wäre an einer wage befestigt projektiel und platte verformen soich nicht wie viel würde die wage auschlagen