Impulserhaltung

MCL · Anmeldungsdatum: 22.03.2010 Beiträge: 4

Meine Frage:
Hallo zusammen,

ich habe eine Frage. Und zwar haben wir gerade das Thema Impulserhaltung und ich verstehe den Impulserhaltungssatz überhaupt nicht. Was gelten für Kräfte bei elastischen bzw. unelastische Stößen?
z.B.
p=Fg*t
p=m*v
Fg=m*v/t
Ich verstehe die Zusammenhänge der Formeln nicht so ganz.
Welche Formeln muss man beherrschen?

Ich hoffe ihr könnt mir helfen.

LG

Marcel :)

Meine Ideen:
Der Impulserhaltungssatz, ist meiner Meinung nach, dass der Gesamtimpuls vor dem Stoß der Gesamtimpuls nach dem Stoß ist.

Ric · Anmeldungsdatum: 03.02.2005 Beiträge: 182

Hey,

kurze Theorie: Der Impuls in einem System ist definiert als

. Ein massebehafteter Körper, der sich (in einem beliebigen Bezugssystem) bewegt, hat einen Impuls. In der Hoffnung, du kennst die Infinitesimalrechnung, will ich versuchen, dir deine Formeln zu erklären (wenn du sie nicht kennst, stell dir statt der d's sehr kleine Deltas - winzige Änderungen - vor):

Das zweite Newton'sche Gesetz sagt:

Das heißt nur, dass die Summe aller Kräfte in einem System eine Impulsänderung (über der Zeit, in der die Kräfte wirken) hervorruft. Das kannst du dir bildlich vorstellen: Du musst natürlich eine Kraft aufwenden, um die Geschwindigkeit - und damit den Impuls - eines Körpers zu erhöhen oder zu senken. Und mit ein bisschen Umstellen und der Annahme, die Masse sei konstant, folgt dann jenes hier:

Hier spielt noch rein, dass die Ableitung der Geschwindigkeit nach der Zeit gerade die Beschleunigung ist. Und damit hätten wir auch gleich alle deiner drei Formeln erklärt.

Deine erste war:

Hier ist wohl die Gewichtskraft gemeint, die an einem Körper wirkt und ihn beschleunigt? Wenn du meine erste Gleichung ansiehst und nach p umstellst, erhältst du:

. Das ist genau deine Formel, nur dass meine immer gilt und deine nur für konstante Kräfte (bzw. konstante Beschleunigungen, s.u.).

Die zweite war:

Das ist gerade die Definition des Impulses

.

Und die dritte Formel

ist gerade die vereinfachte Form von

und gilt für konstante Beschleunigungen.

Und jetzt der Clou: Hast du eine Masse in einem kräftefreien System herumfliegen, dann gilt natürlich:

. D.h. der Impuls ist zu jedem betrachteten Zeitpunkt derselbe. Und genau das nennt man Impulserhaltung. Und diese gilt eben nur, wenn die Summe aller am Körper angreifenden Kräfte Null ist.

Alternativ könnte ich auch schreiben:

und dann stehts auch da.

Bei den Kräften, nach denen du fragst, kann ich wieder nur raten. Allgemein gilt, dass bei elastischen Stößen die Stoßpartner am Ende in der Gesamtheit wieder die gleiche kinetische Energie haben. Es dürfen für solche Vorgänge also nur konservative (erhaltende!) Kräfte wirken. Bei unelastischen Stößen wirken dissipative Kräfte, welche dem System einen Teil der Energie nehmen. Zum Beispiel durch Reibung an den Oberflächen oder plastische Verformungen der Körper.

Fußball an Wand heißt: der elastische Ball klatscht an die Wand, verformt sich elastisch und federt dann zurück. Das wäre ein Beispiel für einen quasi-elastischen Stoß.

Kaugummi an Wand heißt: Bleibt kleben Big Laugh

. Ok, schlechtes Beispiel Augenzwinkern

.

Ich hoffe, du hast jetzt eine Idee. Für Fehler hafte ich um diese Uhrzeit nicht mehr Augenzwinkern

.