06 Impuls
Impulserhaltungssatz, Kraftstoß, Stoßvorgänge
Impulserhaltungssatz, Kraftstoß, Stoßvorgänge
Fichier Détails
| Cartes-fiches | 20 |
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| Utilisateurs | 33 |
| Langue | Deutsch |
| Catégorie | Physique |
| Niveau | Collège |
| Crée / Actualisé | 12.11.2013 / 16.09.2023 |
| Lien de web |
https://card2brain.ch/box/06_impuls
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| Intégrer |
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Wie lauten die Impulserhaltungssätze?
Hilfe gibt es auch online auf:
- Die Summe aller Impulse in einem abgeschlossenen System ist konstant.
- Der Impuls vor dem Stoß, ist der Impuls nach dem Stoß.
Wie lautet die Formel für den Kraftstoß? (Kraftstoß = Impulsänderung)
\(\Delta \vec p = \vec F \cdot \Delta t = m \cdot \Delta \vec v\)
Bem.: Die Änderung des Impulses erfolgt durch eine zeitlich begrenzte Krafteinwirkung, den Kraftstoß.
Der rechte Astronaut ruht. Der linke schwebt mit einer Geschwindigkeit v auf den rechten zu.
Welche Geschwindigkeit stellt sich für beide Astronauten gemeinsam ein?
(Beide Astronauten haben die gleiche Masse = m)
Phys. Ansatz: Der Gesamtimpuls vorher ist gleich dem Gesamtimpuls nacher.
\(m\cdot v+m\cdot0\frac{m}{s}=(m+m)\cdot u\)
\(\rightarrow u=\frac{v}{2}\)
Mit welcher Formel kann man die Gesamtgeschwindigkeit u nach einem vollkommen unelastischen Stoß zweier Objekte mit einer Masse m1 und m2 und einer Geschwindigkeit v1 und v2 berechnen?
\(p_{vor}=p_{nach}\)
\(m_1\cdot v_1+m_2\cdot v_2=u \cdot(m_1 + m_2) \Rightarrow \)
\(u={m_1\cdot v_1+m_2\cdot v_2\over{m_1 + m_2}}\)
Bemerkung: Wenn sich die beiden Körper in entgegengesetzte Richtungen bewegen, muss im Zähler die Differenz gebildet werden.
Lässt man einen aufgeblasenen Luftballon los so "flitzt" dieser - meist recht unregelmäßig - durch die Luft.
Erkläre physikalisch sauber, wie es zur Fortbewegung kommt.
Die ausströmende Luft erzeugt einen Impuls nach hinten und deswegen erfährt der Luftballon einen Impuls nach vorne, damit der Gesamtimpuls Null erhalten bleibt
Ein Klumpen Knetmasse wird auf den Boden fallengelassen. Erfahrungsgemäß bleibt er dort liegen. Warum springt er nicht zurück wie ein Gummiball? Erkläre anhand des Impulserhaltungssatzes!
Der Klumpen vollführt einen inelastischen Stoß. Das heißt (unter Annahme eines ruhenden Bodens):
\(m_1\cdot v_1+m_2\cdot 0=(m_1+m_2)\cdot u\)
\(u=\frac{v_1\cdot m_1}{m_1+m_2}\)
Wenn nun \(m_2\rightarrow\infty\), so folgt daraus \(u\rightarrow0\).
Zwei Kugeln gleicher Masse (m) und gleicher Geschwindigkeit (v) treffen zentral aufeinander. Gib alle Möglichkeiten für das nachfolgende Geschehen an, die wir bereits berechnen können!
Es gibt zwei uns bekannte Spezialfälle:
1.) vollkommen elastischer Stoß:
Es gibt keinerlei Verformung, die beiden Kugeln bewegen sich mit gleicher Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung fort.
2.) vollkommen inelastischer Stoß:
Die gesamte kin. Energie wird in Verformungsenergie umgewandelt. Die Kugeln bewegen sich danach nicht mehr.
Die ruhende Kugel nimmt den Impuls der aufprallenden Kugel auf und gibt ihn an die daneben liegende Kugel ab, und dann die nächste und so weiter. Die letzte Kugel kann keinen Impuls mehr weitergeben und wird dadurch abgestoßen.
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