Impuls p = m · v. In einem abgeschlossenen System bleibt die Summe der Impulse erhalten.
1Impuls berechnen
p = m · v
a)m = 3 kg, v = 8 m/s.
b)p = 120 kg·m/s, m = 15 kg.
c)Ein Auto (1000 kg) fährt 20 m/s.
d)Welche Einheit hat der Impuls?
2Unelastischer Stoß
m₁v₁ + m₂v₂ = (m₁ + m₂) · v′
a)Wagen A (2 kg, 6 m/s) stößt auf ruhenden Wagen B (4 kg) und bleibt an ihm hängen. Gemeinsame Geschwindigkeit?
b)Wie groß ist die kinetische Energie vorher und nachher?
c)Wohin ist die fehlende Energie gegangen?
3Elastischer Stoß und Rückstoß
Rückstoß: m₁ · v₁ = m₂ · v₂ (Gesamtimpuls null)
a)Zwei gleich schwere Kugeln, eine ruht. Was passiert beim elastischen Stoß?
b)Ein Boot (200 kg) stößt eine Person (50 kg) mit 2 m/s ab. Wie schnell wird das Boot?
c)Warum funktioniert eine Rakete auch im Vakuum?
Impuls p = m · v. In einem abgeschlossenen System bleibt die Summe der Impulse erhalten.
1Impuls berechnen
p = m · v
a)m = 3 kg, v = 8 m/s.p = 24 kg·m/s
b)p = 120 kg·m/s, m = 15 kg.v = 8 m/s
c)Ein Auto (1000 kg) fährt 20 m/s.p = 20 000 kg·m/s
d)Welche Einheit hat der Impuls?kg·m/s (gleichwertig N·s)
2Unelastischer Stoß
m₁v₁ + m₂v₂ = (m₁ + m₂) · v′
a)Wagen A (2 kg, 6 m/s) stößt auf ruhenden Wagen B (4 kg) und bleibt an ihm hängen. Gemeinsame Geschwindigkeit?2 kg · 6 m/s + 0 = (2 + 4) kg · v′v′ = 12 : 6 = 2 m/s
b)Wie groß ist die kinetische Energie vorher und nachher?vorher: ½ · 2 · 36 = 36 Jnachher: ½ · 6 · 4 = 12 J
c)Wohin ist die fehlende Energie gegangen?In Verformung und Wärme — beim unelastischen Stoß bleibt nur der Impuls erhalten, nicht die kinetische Energie.
3Elastischer Stoß und Rückstoß
Rückstoß: m₁ · v₁ = m₂ · v₂ (Gesamtimpuls null)
a)Zwei gleich schwere Kugeln, eine ruht. Was passiert beim elastischen Stoß?Die stoßende Kugel bleibt stehen, die ruhende übernimmt die volle Geschwindigkeit.
b)Ein Boot (200 kg) stößt eine Person (50 kg) mit 2 m/s ab. Wie schnell wird das Boot?50 kg · 2 m/s = 200 kg · vv = 100 : 200 = 0,5 m/s in die Gegenrichtung
c)Warum funktioniert eine Rakete auch im Vakuum?Sie stößt Masse aus; der Gesamtimpuls bleibt null, also bewegt sich die Rakete entgegengesetzt. Dafür braucht sie keine Luft.