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

$\overrightarrow{p}=m·\overrightarrow{v}$

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!

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. $\overrightarrow{p_{\mathrm{vor}}}=\overrightarrow{p_{\mathrm{nach}}}$ oder: "Die Summe aller Impulse vor und nach einem Stoß sind gleich.

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.

zurück home inhalt Lösungen