Total votes: 15
  • Send to friend
  • Diese Seite drucken
THEMEN

Der Impuls

Viele von uns haben sicher schon einmal Billard gespielt oder bei einem Billardspiel zugeschaut. Dabei stoßen immer wieder Kugeln gegen andere Kugeln oder werden von der Bande des Billardtisches abgelenkt. Das Ganze passiert solange, bis alle Kugeln in die Löcher des Tisches gerollt sind. Wie aber ist es möglich, dass ein Billardspieler genau die Kugeln in genau die Löcher stößt, in die er sie auch stoßen will? Welche Gesetzmäßigkeit liegt dahinter? Das Ganze basiert auf einer fundamentalen physikalischen Größe, dem Impuls.

Die Definition des Impulses

Schauen wir uns einen Stoß zweier gleicher Kugeln bei einem Billardspiel genauer an. Der Spieler stößt eine Kugel auf dem Billardtisch an. Die Kugel rollt auf eine andere ruhende Kugel zu. Die erste stößt die zweite an, bleibt selber liegen und die vorher ruhende rollt auf das Ziel, beispielsweise das Loch in der Tischecke, zu und fällt hinein.

Bild

Was ist bei dem Stoß passiert? Vor dem Stoß war die Kugel K2 in Ruhe, hatte also die Geschwindigkeit v2 = 0. Die andere Kugel K1 hatte hingegen die Geschwindigkeit v1. Nach dem Stoß ist es genau anders herum. Offensichtlich hat bei dem Stoß die Kugel K1 ihre Geschwindigkeit irgendwie an die Kugel K2 weitergegeben. Die Kugeln sind gleich groß und auch aus dem gleichen Material, also sind auch ihre Massen gleich. Aus unserer Erfahrung wissen wir, dass die Masse bei Stößen von Körpern eine wichtige Rolle spielt. Masse und Geschwindigkeit eines Körpers fasst man in der Physik zu einer Größe zusammen, dem Impuls. Man sagt: Der Impuls p eines Körpers der Masse m, der sich mit der Geschwindigkeit v bewegt, ist:

p = m · v.

Mit Worten gesagt: Bewegen sich zwei Körper gleich schnell und ist ein Körper doppelt so schwer wie ein anderer, dann hat er auch den doppelten Impuls.

Die Gleichung oben betrachtet nur die Beträge von Masse und Geschwindigkeit. Da die Geschwindigkeit aber eine Vektorgröße ist, ist auch der Impuls ein Vektor. Der Impuls hat also, genau wie die Geschwindigkeit, eine Richtung. Unter dem Impuls Formel eines Körpers der Masse m, der sich mit der Geschwindigkeit Formel bewegt, versteht man die Vektorgröße:

Formel

Die Einheit des Impulses kann aus der Gleichung entnommen werden. Sie ist kg · (m/s).

  1. Die Definition des Impulses
  2. Impulserhaltung und Schwerpunktsatz
  3. Impulsänderung und Kraftstoß
  4. Elastischer und nichtelastischer Stoß
  5. Teste dein Wissen!

Bibliografie:

  • Dorn-Bader: Physik Sekundarstufe II, Hannover 2010
  • David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker: Halliday Physik, Weinheim 2009
  • Dieter Meschede (Hrsg.): Gerthsen Physik, Berlin 2006
  • Paul A. Tipler, Gene Mosca: Physik, Heidelberg 2009
Total votes: 15
  • Send to friend
  • Diese Seite drucken

Post new comment


0 Kommentare

Filtered HTML

  • Internet- und E-Mail-Adressen werden automatisch umgewandelt.
  • Zulässige HTML-Tags: <a> <em> <strong> <cite> <blockquote> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd>
  • HTML - Zeilenumbrüche und Absätze werden automatisch erzeugt.

Plain text

  • Keine HTML-Tags erlaubt.
  • Internet- und E-Mail-Adressen werden automatisch umgewandelt.
  • HTML - Zeilenumbrüche und Absätze werden automatisch erzeugt.
CAPTCHA
This question is for testing whether you are a human visitor and to prevent automated spam submissions.