Wann gilt Energieerhaltung und wann Impulserhaltung?

MagnetostatiSciFiction · Gast

Ich habe große Probleme damit zu erkennen, ob gerade der Energieerhaltungssatz gilt oder die Impulserhaltung. Gibt es da einen Trick das direkt aus der Aufgabenstellung herrauslesen zu können?

Wenn ich zb. Stoßaufgaben habe bei dem anstatt der Impulssatz Energieerhaltung angewendet wird muss ich wirklich stark grübbeln.

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Ein erster Hinweis

Es geht vermutlich um mechanische Systeme, die im allereinfachsten Fall durch Massen (Punkte) und die auf diese wirkenden Kräfte beschrieben werden und wo keine Einschränkungen der Bewegungsmöglichkeiten vorliegen. Hier kann man nach inneren Wechselwirkungskräften (zwischen den Teilchen, 3. Newtonsches Axiom) und äußeren Kräften unterscheiden.

Danach findet man den Schwerpunkt- / Impuls- und Drehimpulssatz.

Ob es eine Erhaltungsgröße "Energie" gibt, hängt (in dieser Betrachtungsweise) von den Kräften ab, insbesondere, ob konservative Potentialkräfte vorliegen. (Es geht also nicht um irgendwelche "Tricks", sondern konkrete Sachverhalte und deren Modellierung.)

Vorschlag: Bring doch bitte mal ein Beispiel für Deine "Grübelei". :-)

Systemdynamiker · Anmeldungsdatum: 22.10.2008 Beiträge: 594 Wohnort: Flurlingen

Stossen zwei Körper isoliert von der Umwelt aufeinander, blebit der Gesamtimpuls immer erhalten. Nun kommt es auf die Stosszone darauf an. Handelt es sich um eine eigentliche Knautschzone wie bei den Autos, gleichen sich die Geschwindigkeiten der Körper an und ein Teil der Energie wird dissipiert. Ist die Stosszone vollelastisch bleibt neben dem Gesamtimpuls auch die Gesamtenergie erhalten. Man kann diese beiden Grenzfälle mit Hilfe eines Rezepts behandeln:

unelastischer Stoss: Impuls bleibt erhalten, Endgeschwindigkeiten gleich gross
vollelastischer Stoss: Impuls und Energie bleiben erhalten.

Erfolgt der Stoss längs einer Geraden, benötigt man im ersten Fall nur eine Gleichung (Impulssatz), im zweiten kommt dann noch eine zweite Gleichung dazu (Energiesatz).

Ein Schüler, der einfach nur eine gute Note erzielen will, dürfte mit dieser Antwort zufrieden sein.