Stösse

Lernziele

  • Sie kennen beide Spezialfälle bei einem zentralen Stoss und können sie unterscheiden

  • Sie berechnen korrekt die Geschwindigkeiten der Stosspartner nach dem Stoss

Zentrale Stösse

Bei einem zentralen Stoss bewegen sich die Stosspartner vor und nach dem Stoss entlang einer Geraden. Das ist eine Vereinfachung, die nur selten zutrifft. Denken Sie ans Billardspielen. Meist berühren sich die Kugeln nicht in der Mitte, sodass nach dem Stoss die einzelnen Kugeln auf unterschiedlichen Geraden bewegen. Schliesslich will ein Spieler verhindern, dass seine weisse Kugel hinter der anderen Kugel ins Loch fällt.

Wir unterscheiden 2 Spezialfälle:

  1. der vollkommen unelastische Stoss

  2. der vollkommen elastische Stoss

Beim unelastischen Stoss haften beide Körper aneinander und bewegen sich gemeinsam weiter oder beide bleiben stehen. Ein Teil der Bewegungsenergie (oder auch die ganze) geht in Verformungsarbeit über und steht nach dem Stoss nicht mehr zur Verfügung. Beim elastischen Stoss wird ein Teil der Bewegungsenergie (oder auch die ganze) in Spannenergie umgewandelt und anschliessend wieder in Bewegungsenergie zurückgewandelt. Die Bewegungsenergie aller Körper zusammen ist vor und nach dem Stoss gleich, sie bleibt erhalten.

Schauen Sie sich dazu die Experimente in folgenden Videos an.

Der zentrale, vollkommen unelastische Stoss

Der zentrale, vollkommen elastische Stoss

Nun können Sie folgendes Arbeitsblatt ausfüllen. Bitte beachten Sie den Unterschied in der Schreibweise: In den Videos wurden die Geschwindigkeiten nach dem Stoss mit v' bezeichnet. In meinen Unterlagen und in der Formelsammlung wird dafür u verwendet.

Wie beim letzten Arbeitsblatt, können Sie auch dieses doppelseitige Dokument herunterladen.

spezielle-Stoesse.pdf

Hinweis

Sollten Sie bei einer Aufgabe unsicher sein, schauen Sie sich die Videos noch einmal an. Alle Überlegungen werden dort klar dargestellt.

Zusammenfassung

In der Natur treten immer wieder Stösse auf. Sie sind selten vollkommen elastisch oder vollkommen unelastisch. Meistens sind sie irgendetwas dazwischen. Für eine Abschätzung genügt es vorerst die beiden Spezialfälle zu betrachten:

  1. Beim vollkommen unelastischen Stoss wird ein Teil der Bewegungsenergie in innere Energie umgewandelt (meist eine Verformung des Körpers). Die Körper haften aneinander und der Gesamtimpuls bleibt erhalten.

  2. Beim vollkommen elastischen Stoss bleiben sowohl Bewegungsenergie als auch Impuls erhalten. Die Körper bewegen sich nach dem Stoss voneinander weg.

Folglich gibt es keinen Stoss, bei dem der Gesamtimpuls nicht erhalten bleibt oder bei dem die Bewegungsenergie nach dem Stoss grösser wäre als vor dem Stoss.

Aufgabe

Lösen Sie Aufgabe 281 aus dem Physikaufgabenbuch. Bei dieser Aufgabe müssen Sie angeben, um welche Stossart es sich handelt. Beachten Sie, dass ein Körper eine doppelte Geschwindigkeit aufweist, wenn er aus der 4-fachen Höhe losgelassen wird (Energieerhaltung!). Diese Aufgabe muss nicht abgegeben werden.

Hausaufgabe

Geben Sie bis Freitag, 29. Mai 12.00 Uhr, die Lösung zur Aufgabe 280 in Teams ab. Um welche Stossart handelt es sich bei dieser Aufgabe?