FD - Kapitel 3 - Teil 3 - Impuls Flashcards
Was ist Impuls in der Physik?
→ Der Impuls beschreibt die „Bewegungsmenge“ eines Körpers – je schneller und schwerer, desto größer sein Impuls.
Formel für Impuls:
p=m⋅v
(p = Impuls, m = Masse, v = Geschwindigkeit)
Einheit des Impulses:
→ Kilogramm-Meter pro Sekunde (kg·m/s)
Was sagt der Impuls über ein Objekt aus?
→ Wie „schwungvoll“ oder „stark in Bewegung“ es ist – wichtig für Stoßprozesse und Kraftübertragung.
Beispiel für Impuls im Alltag:
→ Ein laufender Mensch hat Impuls. Bleibt er plötzlich stehen (z. B. durch eine Wand), entsteht eine große Kraftwirkung.
Was ist die Impulsänderung?
→ Wenn sich Masse oder Geschwindigkeit ändern, ändert sich auch der Impuls.
Wie ist Impuls mit Kraft verknüpft?
→ Über die Impulsänderung:
𝐹 = Δ 𝑝 / Δ 𝑡
→ Kraft ist die Änderungsrate des Impulses.
Was ist ein Impulsstoß?
→ Wenn in sehr kurzer Zeit eine große Kraft auf einen Körper wirkt → z. B. beim Aufprall.
Was ist ein Impulsdiagramm?
→ Ein Diagramm, das den Verlauf von Kraft über Zeit zeigt – die Fläche darunter ergibt den Impuls.
Wann ist der Impuls besonders groß?
→ Wenn ein Objekt schnell und schwer ist – z. B. LKW mit 100 km/h.
Was besagt der Impulserhaltungssatz?
→ In einem abgeschlossenen System bleibt der Gesamtimpuls erhalten, solange keine äußeren Kräfte wirken.
Formel für Impulserhaltung bei zwei Körpern:
m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁ + m₂v₂
(vorher = nachher)
Wann gilt der Impulserhaltungssatz?
→ Immer, wenn keine äußeren Kräfte wirken (z. B. Reibung, externe Kräfte ausgeschlossen).
Beispiel für Impulserhaltung im Alltag:
→ Zwei Eisläufer stoßen sich ab – sie bewegen sich in entgegengesetzte Richtungen, Impuls bleibt erhalten.
Was ist ein elastischer Stoß?
→ Impuls und kinetische Energie bleiben erhalten (z. B. idealer Billardstoß).
Was ist ein unelastischer Stoß?
→ Impuls bleibt erhalten, aber Energie nicht – ein Teil geht in Wärme, Verformung, Schall verloren.
Was ist ein völlig unelastischer Stoß?
→ Zwei Körper bleiben nach dem Stoß zusammen – maximale Energieverluste, z. B. Autounfall.
Formel für Geschwindigkeit nach völlig unelastischem Stoß:
v = m₁v₁ + m₂v₂ / (m₁ + m₂)
Warum ist Impulserhaltung wichtig in der Technik?
→ Um z. B. Kollisionen zu simulieren, Robotergreifer zu entwickeln oder Aufprallenergie zu berechnen.
Wie erkennt man in Aufgaben, ob Impulserhaltung gilt?
→ Kein Reibungseinfluss, keine äußeren Kräfte → dann kann man Impulse vor und nachher gleichsetzen.
Wie hängt Impuls mit Rückstoß zusammen?
→ Rückstoß (z. B. bei Waffen oder Raketen) entsteht durch Erhaltung des Impulses – der Körper bewegt sich entgegengesetzt.
Beispiel: Rückstoß bei einer Rakete?
→ Gase werden nach hinten ausgestoßen → Rakete fliegt nach vorn.
Impuls des Gases = Impuls der Rakete (entgegengesetzt).
Was ist ein Impulskörper?
→ Ein Körper, der in kurzer Zeit durch eine Kraft stark beschleunigt oder abgebremst wird (z. B. Airbag beim Aufprall).
Wie hilft Impulserhaltung bei Crashtests?
→ Sie erlaubt Berechnungen der Kräfte, Geschwindigkeiten und Verformungsenergie.
