Repetition
Lernziele
Sie festigen die Begriffe Impuls, Impulsänderung und Kraftstoss und lösen mit diesem Modell weitere Aufgaben
Sie unterscheiden die beiden Stossarten und lösen entsprechende Aufgaben korrekt
Impuls als Hilfsmittel um Stösse zu beschreiben
Bewegte Körper haben einen Impuls, der proportional zur Masse und zur Geschwindigkeit des Körpers ist. Der Gesamtimpuls eines abgeschlossenen Systems bleibt erhalten. Diese Eigenschaft wird genutzt um Stösse zu beschreiben. Während des Stosses gilt der Kraftstoss. D.h. es braucht Kraft und Zeit, um den Impuls eines Körpers zu ändern.
Impulsänderung
Ist der Impuls des einen Körpers unbekannt oder irrelevant, wird der Stossvorgang mit dem Kraftstoss beschrieben.
Beispiele:
Hagel auf Glasdach
Wasserstrahl auf Trogboden
Schläger auf Tennisball
etc.
Um solche Aufgaben zu lösen, muss ein Situationsplan und ein Additionsplan gezeichnet werden. Beachten Sie, dass die Impulsänderung eine Subtraktion ist: Der Impuls vor dem Stoss wird vom Impuls nach dem Stoss abgezogen!
Übungsaufgabe zum Kraftstoss
Eine weitere Aufgabe, die Sie zum Kraftstoss lösen könnten, wäre die Nummer 270. Sie könnten die Hagelkornaufgabe (273) auch für einen Winkel von 30° lösen.
Zentrale Stösse
Sind von beiden Körpern die Impulse vor dem Stoss bekannt, wird die Tatsache der Impulserhaltung ausgenutzt, um die Geschwindigkeit(en) der Körper nach dem Stoss zu berechnen.
Es werden zwei Spezialfälle unterschieden:
Der vollkommen unelastische Stoss:
Bei diesem Stoss haften beide Körper aneinander und bewegen sich mit der Geschwindigkeit u fort:
Ein Teil der Bewegungsenergie wird in innere Energie umgewandelt.
Der vollkommen elastische Stoss:
Für die Geschwindigkeiten nach dem Stoss gilt:
Die Bewegungsenergie wird bei diesem Stoss in Spann- und zurück in Bewegungsenergie umgewandelt.
Übungsaufgaben zu den Stössen
Folgende Aufgaben eignen sich, um die Stösse nochmals zu repetieren:
278 (unelastischer Stoss)
283 (elastischer Stoss)