Mechanik - Impuls, Physik-Übungen

Impuls und Impulserhaltung - Gesamtaufgabenbestand (lehrplanunabhängig)

Hilfe
  • Lege die Pfeile "Fuß an Spitze" aneinander. Der Pfeil zwischen Start- und Endpunkt ist dann das Ergebnis.
  • 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.

Zwei Kugeln rollen auf dem Boden. Ihre Impulse sind als Pfeile dargestellt. Bestimme geometrisch den Gesamtimpuls.

  • graphik
    Gesamtimpuls der Kugeln:
     
     
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Impuls und Impulserhaltung – einfach erklärt
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Impuls und Impulserhaltung – einfach erklärt

Kanal: Physik - simpleclub
Impuls
Der Impuls p 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 v :
p = m · v  [kg · m/s = Ns]

Impulsänderung
Wirkt eine Kraft F mit einer bestimmten Richtung und Betrag über eine Zeitspanne Δt auf einen Körper, ändert sich der Impuls des Körpers:
Δp = F · Δt

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 p kinetische Energie Ekin
Bewegungszustand eines Körpers Gespeicherte (Beschleunigungs-) Arbeit
Vektor mit Richtung und Betrag ungerichtete Größe
Darstellung als Pfeil keine Darstellungsform
p = m · v Ekin = 1/2 · m · v²
[kg · m/s = Ns] [kg · m²/s² = 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.