Mechanik - Impuls - Aufgaben

Impuls und Impulserhaltung - Gesamtaufgabenbestand (lehrplanunabhängig)

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  • Hilfe speziell zu dieser Aufgabe
    Der Impuls ist ein Vektor.
  • 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:

Wähle die richtige(n) Antwort(en) aus.

  • Der Impuls eines Körpers…
    hat immer eine Richtung.
    hat keine Richtung.
    hat einen Betrag (Länge).
    hat keinen Betrag (Länge).
    ist in einer Skizze ein Pfeil.
    Notizfeld
    Notizfeld
    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 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.