Hallo burri,
durch Deine Formulierungen, z.B.
wenn ich einen Impuls in einen Leiter bei 0 Grad einleite und dann während der Impuls den Leiter durchläuft, diesen Leiter drehe,
bin ich nicht ganz sicher, ob Du den Begriff ‚Impuls‘ wirklich verstehst?
Die Formel für den Impuls, ist eine Methode, mit der man das Verhalten zweier oder mehrerer Massen beschreiben kann, die sich mit unterschiedlicher Geschwindigkeit treffen und durch den dabei stattfindenden Stoß Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit untereinander neu verteilen. Ohne äußere Krafteinwirkung bleibt dabei der Gesamtimpuls dieser Massen immer erhalten.
Als einfachstes Beispiel, kennst Du sicher das ‚
Newton Pendel‘
Laß uns mal Dein Trommelbeispiel etwas vereinfachen, wodurch es leichter vorstellbar wird.
Du hast zwei Gewehre, die sich gegenseitig durch ein zwischen ihnen befindliches drehbares Rohr ‚anschauen'.
Die ganze Vorrichtung ist starr miteinander verbunden, auch die Drehachse des Rohres, Dein ‚Raumschiff', sozusagen.
Mit dem ersten ‚Gewehr‘ schießt Du durch das Rohr hindurch auf das zweite ‚Gewehr‘. (zum Drehen des Rohres komme ich noch) Dabei wird der Impuls des explodierenden Pulvers auf die 'Kugel' einerseits und das drebare Rohr und die beiden Gewehre andererseits (die starr miteinander verbundenen Komponenten Deines Raumschiffes) aufgeteilt, abhängig von der Masse dieser beiden Teilnehmer. Beim Gewehr nennt man das auch Rückstoß. Gewehr und Kugel bewegen sich voneinander weg.
Nach dem Schuss fällt die abgeschossene Kugel in das Rohr (Dein ‚Leiter‘)
Stör Dich nicht an dem Begriff ‚fällt‘. In dem Moment in dem die ‚Kugel‘ das Gewehr verlassen hat, befindet sie sich im freien Fall. (Kein Luftwiderstand vorausgesetzt)
Wenn es Dir nun gelingen würde, das drehbare Rohr so schnell um den momentanen Ort der Kugel um 180° herumzudrehen, daß es keine Kollision zwischen Rohr und ‚Kugel‘ gäbe, würde die Kugel zwar, bezogen auf das Rohr ihre Richtung geändert haben, also an dem Ende aus dem Rohr rausfallen, an dem sie das Rohr vorher ‚betreten‘ hatte, aber sie hätte dabei ja keineswegs ihre Richtung, bezogen auf den starren Teil der Versuchsanordnung (Dein ‚Raumschiff‘) geändert.
Sie schlägt also im zweiten Gewehr ein und überträgt ihren Impuls auf die starre Versuchsanordnung, wodurch diese (beim unelastischen Stoß) ihren, beim Abschuß auf sie übertragenen Impuls, wieder auf die Kugel überträgt. Die Geschwindigkeit des Raumschiffes wäre dann wieder so groß wie vor dem Abschuß, nur seine Position hätte sich um ein kleines Stück verändert, so wie sich auch die Position der Kugel verändert hat. Gibst Du noch einen Schuss aus dem zweiten Gewehr ab, ist, nachdem die Kugel wieder im ersten Gewehr steckt alles, auch die Position von Kugel und Raumschiff beim alten.
Im Falle eines ideal elastischen Stoßes würde die ‚Kugel' nach dem Schuss zwischen den Gewehren hin und her prallen und fallen und Deine Versuchsanordnung würde sich dabei auch immer in der jeweils anderen Richtung hin und her bewegen, käme also auch nicht ‚vorwärts‘
Es ist jetzt völlig egal, welche kunstvollen Vorrichtungen Du baust, um die ‚Kugel‘ umzulenken, Du hast immer den
Impulserhaltungssatz gegen Dich.
Schau Dir dazu auch noch die bewegten Darstellungen
hier und
hier an.
Und zum Schluß noch: Würde Deine Vorstellung funktionieren, dann könntest Du ja mit diesem System mehr Energie gewinnen, als drinsteckt. Also ein Perpetuum Mobile! Und da hättest Du den ersten Hauptsatz der Thermodynamik gegen Dich.
Die Pariser Akademie der Wissenschaften beschloss bereits 1775, keine Patentanträge auf ein Perpetuum mobile mehr zur Prüfung anzunehmen
Übrigens, wenn Du z.B. nach Perpetuum Mobile im Internet suchst, dann sei misstrauisch bei den Artikeln. Es wird leider sehr viel Bullshit auf diesem Wege verbreitet. Da ist es durchaus von Vorteil, sich ein solides Grundwissen zu erarbeiten. Im Zweifel kannst Du oft auch hier fragen, oder frag Deinen Physiklehrer, wenn Du den noch erreichen kannst.
Herzliche Grüße
MAC