Ein Mann (Masse mMann) steht in einem Boot (3 Masse mMann = mBoot), das im Wasser ruht. Er geht nun mit einer Geschwindigkeit vom Wasser aus betrachtet - im Boot nach vorne.
a) Wie verhält sich das Boot?
b) Welche Geschwindigkeit hat das Boot relativ zum Wasser?
c) Welche Geschwindigkeit hat das Boot relativ zum Mann?
d) Der Mann bleibt wieder stehen. Wie verhält sich das Boot?
e) Durch einen flachen Sprung zum Ufer erhält das Boot eine Geschwindigkeit vBoot=1 m/s. Mit welcher Geschwindigkeit ist der Mann abgesprungen?
Bei a) würde ich einfach nur sagen, dass das Boot hintenrum "nach oben kippt", also aus dem Gleichgewicht gerät. Mehr fällt mir dazu auch nicht ein.
b): Muss ich für die Impulserhaltung das Wasser und das Boot betrachten? Ohne den Mann? Dann würde ich ansetzen:
\[ p_{vor} = p_{Boot} + p_{Wasser} \]
\[ p_{vor} = m_{Boot} \cdot v_{Boot} + m_{Wasser} \cdot v_{Wasser} = 0\]
Da das System ruht ist der Gesamtimpuls gleich null. Nach Bewegung des Mannes:
\[ p_{nach} = p_{Boot} + p_{Wasser} \]
\[ p_{nach} = m_{Boot} \cdot v_{Boot} + m_{Wasser} \cdot v_{Wasser} \]
Impulserhaltung liefert:
\[ p_{vor} = p_{nach} \]
Ich könnte hier zwar jetzt die Ausdrücke einsetzen, aber das führt zu nichts?
