Der Impuls
Eine neue Größe zur Beschreibung physikalischer Prozesse
Grundlagen: Definition des Impulses
Der Impuls vereinigt die Masse und die Geschwindigkeit zu einer einheitlichen
Größe. Er sit definiert als
Herleitung des Impulses Zusammenhang zwischen träger
Masse und Geschwindigkeit
Zwei Massen auf einer reibungsfreien Oberfläche sind mit einer Schnur
verbunden. Zwischen ihnen befindet sich eine Feder. Trennt man die
Schnur, setzen sich beide Wagen in Bewegung.
Aufgaben:
- Fertigen Sie eine Versuchsskizze mit Kraftpfeilen an. Diskutieren
Sie, wo und in welcher Phase des Versuches die Newtonschen Axiome
wirksam sind.
- Bestimmen Sie - z.B. durch Lichtschranken - die Geschwindigkeit der
Wagen in Abhängigkeit von Ihrer Masse. Wiederholen Sie den Versuch mit
verschiedenen Massen. Stellen Sie aus den Ergebnissen ein Gesetz auf,
das die Massen- und Geschwindigkeitsverhältnisse in Beziehung setzt.
Achten Sie auf die Vorzeichen! |
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Einfache Stoßprozesse Einfache Anwendungen des
Impulserhaltungssatzes
1) Zwei gleiche Massen befinden sich auf einer reibungsfreien
Oberfläche. Nun setzt man eine in Bewegung uns lässt sie gegen die
andere prallen. An der ersten Masse sollte eine Feder befestigt werden,
um den Stoß verlustfrei zu gestalten.
2) Statt der Feder verwendet man Knetgummi, wodurch die Massen nach dem
Zusammentreffen aneinander haften.
Aufgaben:
- Schildern Sie Ihre Beobachtungen qualitativ.
- Bestimmen Sie - z.B. durch Lichtschranken - die Geschwindigkeit der
Wagen in Abhängigkeit von Ihrer Masse. Wiederholen Sie den Versuch mit
verschiedenen Massen.
- Zeigen Sie anhand der Messwerte die Gültigkeit des
Impulserhaltungssatzes.
oder: "Die Summe aller Impulse vor und nach einem Stoß sind
gleich. |
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Komplexere Stoßprozesse Zwei bewegte Massen stoßen
zusammen
Wiederholen sie die beiden vorherigen Versuche mit folgender Änderung:
Beide Massen sollen sich vor dem Stoß in Bewegung befinden.
Messen Sie die Geschwindigkeiten beider Massen vor und nach dem Stoß
mit Lichtschranken und stellen Sie eine geeignete Messreihe auf.
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