Kernideen
Der Impuls ist Masse mal Geschwindigkeit. Bei einem Stoß oder einer Explosion ohne äußere Kraft bleibt der Gesamtimpuls des Systems erhalten, auch wenn die kinetische Energie es nicht tut.
- Der Kraftstoß ist Kraft mal Wirkdauer und gleich der Impulsänderung: FΔt = Δp.
- Beim vollkommen unelastischen Stoß bleiben die Körper aneinander und bewegen sich mit v′ = (m₁v₁ + m₂v₂) ÷ (m₁ + m₂).
- Beim elastischen Stoß bleiben Impuls und kinetische Energie erhalten.
- Der Impuls ist ein Vektor. Gib den Richtungen Vorzeichen, etwa rechts positiv und links negativ, bevor du addierst.
Wichtige Gleichungen
p = mvJ = FΔt = Δpm₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁′ + m₂v₂′v′ = (m₁v₁ + m₂v₂) ÷ (m₁ + m₂) (perfectly inelastic)
Durchgerechnetes Beispiel
Ein 1000-kg-Auto mit 20 m/s stößt auf ein ruhendes 1000-kg-Auto, und beide verhaken sich. Impuls vorher: 1000 × 20 = 20 000 kg·m/s. Nachher: 2000 × v′ = 20 000, also v′ = 10 m/s. Die kinetische Energie sinkt von 200 kJ auf 100 kJ; die Hälfte ging also in Verformung und Wärme.
Häufige Fehler
- Impulse ohne Vorzeichen addieren, sodass eine Geschwindigkeit nach links wie eine nach rechts gezählt wird.
- Annehmen, die kinetische Energie bleibe bei jedem Stoß erhalten. Das gilt nur für elastische Stöße.
- Nur die Masse eines Körpers verwenden, wenn die Körper aneinander haften.
Üben
Teste dich mit Übungsfragen zu diesem Thema: Impuls und Stöße