Mechanik - Impuls, Physikübungen

Impuls und Impulserhaltung - Lehrplan

Hilfe
  • Die Richtung des Impulses der Kugel ist gleich der Richtung ihrer Geschwindigkeit. Der schwarze Pfeil (Vektorsumme der Impulse) muss gleich bleiben. Achte auf die Massen der Kugeln.
  • Impuls
    Der momentane Impuls \(\vec{p}\) eines Körpers ist eine vektorielle Größe, die eine Richtung und einen Betrag (Länge des Vektors) besitzt. Er beschreibt den Bewegungszustand, die "Wucht" eines Körpers mit der Masse \(m\) und dem Geschwindigkeitsvektor \(\vec{v}\) :
    \(\vec{p}=m \cdot \vec{v}\quad\) \(\left[\frac{kg\cdot m}{s}=Ns\right]\)

    Impulsänderung
    Wirkt eine Kraft \(\vec{F}\) mit einer bestimmten Richtung und Größe über eine Zeitspanne \(\Delta t\) auf einen Körper, ändert sich der Impuls des Körpers:
    \(\Delta\vec{p}=\vec{F} \cdot \Delta t\)


    Impulserhaltung
    In einem abgeschlossenen System bleibt die Vektorsumme aller Impulse stets gleich.
    Vor dem Zusammenstoß: Nachher:
TIPP Beispiel-Aufgabe: Zu diesem Aufgabentyp gibt es eine passende Beispiel-Aufgabe. Klicke dazu auf "Hilfe zu diesem Aufgabentyp" unterhalb der Aufgabe.

Zwei Kugeln rollen auf dem Boden. Ihre IMPULSE sind als Pfeile dargestellt. Ist die Skizze nach einer Zeitspanne Δt richtig oder falsch? Wähle bei falsch ALLE passenden Gründe aus.

  • m
    blau
    =
    1
     
    kg,
        
    m
    rot
    =
    1
     
    kg
    Vorher:
    graphik
    Nach Δt:
    graphik
    Die Skizze nach Δt ist richtig.
    Die Skizze nach Δt ist falsch, weil …
    die Kugeln nicht zusammenstoßen können.
    die Kugeln zusammenstoßen müssen.
    die rote Kugel sich in die falsche Richtung bewegt hat.
    die blaue Kugel sich in die falsche Richtung bewegt hat.
    der Gesamtimpuls nicht gleich bleibt.
    Notizfeld
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    Tastatur
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Impuls und Impulserhaltung – einfach erklärt
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Impuls und Impulserhaltung – einfach erklärt

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Impuls
Der momentane Impuls \(\vec{p}\) eines Körpers ist eine vektorielle Größe, die eine Richtung und einen Betrag (Länge des Vektors) besitzt. Er beschreibt den Bewegungszustand, die "Wucht" eines Körpers mit der Masse \(m\) und dem Geschwindigkeitsvektor \(\vec{v}\) :
\(\vec{p}=m \cdot \vec{v}\quad\) \(\left[\frac{kg\cdot m}{s}=Ns\right]\)

Impulsänderung
Wirkt eine Kraft \(\vec{F}\) mit einer bestimmten Richtung und Größe über eine Zeitspanne \(\Delta t\) auf einen Körper, ändert sich der Impuls des Körpers:
\(\Delta\vec{p}=\vec{F} \cdot \Delta t\)


Impulserhaltung
In einem abgeschlossenen System bleibt die Vektorsumme aller Impulse stets gleich.
Vor dem Zusammenstoß: Nachher:
Beispiel
Zwei Kugeln rollen auf dem Boden. Die Pfeile sind ihre Impulse. Der schwarze Pfeil rechts oben ist der Gesamtimpuls. Wähle bei falsch ALLE passenden Gründe aus.
Vorher:
graphik
Nach Δt:
graphik
▇ Die Skizze nach Δt ist richtig.
▇ Die Skizze nach Δt ist falsch, weil…
▇ die Kugeln nicht zusammenstoßen können.
▇ die Kugeln zusammenstoßen müssen.
▇ die rote Kugel sich in die falsche Richtung bewegt hat.
▇ die blaue Kugel sich in die falsche Richtung bewegt hat.
▇ der Gesamtimpuls nicht gleich bleibt.
Impuls \(\vec{p}\) kinetische Energie \(E_{kin}\)
Bewegungszustand eines Körpers Gespeicherte (Beschleunigungs-) Arbeit
Vektor mit Richtung und Betrag ungerichtete Größe
Darstellung als Pfeil Darstellung als Zahl
\(\vec{p} = m \cdot \vec{v}\) \(E_{kin}=\dfrac12 \cdot m \cdot v^2\)
\([\frac{kg \cdot m}{s}=Ns]\) \([\frac{kg \cdot m^2}{s^2}=J]\)
Erhaltungsgröße keine Erhaltungsgröße
Vektorsumme
Geometrisch addiert man Vektoren, indem man ihre Pfeildarstellungen "Fuß an Spitze" aneinanderlegt. Die Reihenfolge der Pfeile ist dabei beliebig.

Die farbigen Pfeile wurden geometrisch addiert. Der Ergebnispfeil ist schwarz eingezeichnet.