Impuls und Impulssatz

Mithilfe des Impulssatz (Impuls) kannst du die Geschwindigkeit v nach einem Stoß ermitteln. Sofern du die Geschwindigkeit vor dem Stoß gegeben hast und die Kraft 𝐹 entweder konstant oder als Funktion der Zeit f(t) gegeben ist. Für die Bestimmung der Geschwindigkeit v aus dem Newton´schen Gesetz sind dazu folgende zwei Schritte erforderlich:

  • Zunächst bestimmst du die Beschleunigung 𝑎
    aus: ∑𝐹=𝑚𝑎
  • dann integrierst du ∫a 𝑑𝑡 = ∫𝑑v

Was bedeutet der Impulssatz?

Das bedeutet, dass der Impulssatz als Alternative zum Newton´schen Gesetz verwendet werden kann. Vor allem dann, wenn die Zeit als wesentlicher Faktor in der Berechnung mitberücksichtigt werden muss. Es gibt aber auch Fälle, da kann das Newton´sche Gesetz nicht verwendet werden. Dort muss die Aufgabenstellung dann schlussendlich mit dem Impulssatz gelöst werden.

Was ist der Impuls?

Der Impuls wird in der Physik verwendet, um den Bewegungszustand eines Körpers genau zu beschreiben. Er hängt von der Masse des Körpers und seiner Geschwindigkeit ab. Wenn zum Beispiel ein Körper beschleunigt, wird auch sein Impuls größer.

Wenn der Impuls eines Körpers verändert wird, so verändert sich die Geschwindigkeit von diesem mit. Eine Veränderung des Impulses für eine bestimmte Zeit entspricht der Kraft, die einwirkt.

Dass es keine Rolle spielt, ob ein Massepunkt oder ein Massepunktsystem betrachtet wird, beruht auf dem →Schwerpunktsatz. Dieser besagt nämlich, dass sich der Massenschwerpunkt eines Systems genauso bewegt, als ob alle Massenpunkte in ihm vereinigt sind und alle äußeren Kräfte nur auf ihn wirken.

Was ist die Impulserhaltung?

Der Impulserhaltungssatz kannst du aus dem zweiten und dritten Newtonschen Axiom herleiten. Wenn keine Kraft auf eine zu untersuchende Masse wirkt, so muss die Differentiation (die Ableitung) des Impulses zwingend Null sein. Das bedeutet, dass der Impuls konstant sein muss. Daraus ergibt sich der Impulserhaltungssatz, dass die Veränderung des Impulses in einem kräftemäßig abgeschlossenen System ebenfalls gleich null ist.

Dabei ist es egal, ob ein Massepunkt oder ein System von Massenpunkten betrachtet wird. Dieser Zusammenhang gilt immer. Als ein kräftemäßig abgeschlossenes System wird ein System bezeichnet, auf das keine Kraft von außen wirkt, die den Impuls verändern könnte.

Cookie Consent mit Real Cookie Banner