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Impuls, Elastischer Stoß und Plastischer Stoß

Geschrieben von: Dennis Rudolph
Montag, 06. Oktober 2008 um 18:16 Uhr

Mit dem Impuls, dem elastischen Stoß und dem plastischen Stoß beschäftigen wir uns in diesem Artikel. Dabei zeigen wir euch, worum es sich dabei überhaupt handelt und welche Formeln man hierbei einsetzen kann.

Bevor wir uns mit den Themen Impuls und Stoß befassen, solltet  ihr euch die folgenden Überschriften durchlesen. Wenn euch diese Themen unbekannt vorkommen, solltet ihr sie nachlesen. Ohne das Wissen - wie man eine Gleichung löst oder was eine Kraft ist - werdet ihr in diesem Artikel Verständnisprobleme haben.

Noch eine kleine Anmerkung: Den teilelastischen Stoß behandeln wir hier erst einmal nicht.

Der Impuls

Beginnen wir mit dem Impuls: Unter den Impuls eines Körpers versteht man das Produkt aus seiner Masse und seiner Geschwindigkeit. Hat ein Körper also eine Masse von 5kg und ist 4m/s schnell, ist der Impuls - Formelzeichen p - dann p = m · v = 5kg · 4m/s = 20kgm/s. Es folgt noch die allgemeine Formel.

Impuls berechnen:

  • Formel:  p = m · v
  • "p" ist der Impuls des Körpers in Kilogramm-Meter pro Sekunde [ kgm/s ]
  • "m" ist die Masse des Körpers in Kilogramm [ kg ]
  • "v" ist die Geschwindigkeit des Körpers in Meter pro Sekunde [ m/s ]

Elastischer Stoß

Mit dem Wissen zum Impuls lassen sich nun Stoßvorgänge berechnen. Dabei wollen wir uns zunächst den so genannten elastischen Stoß ansehen. Dabei stellt man sich folgendes vor: Zwei Körper prallen aufeinander und trennen sich anschließend wieder. Die Körper bewegen sich in unterschiedliche Richtungen nach dem Aufprallen voneinander weg. Die Energie bleibt somit für die Bewegung erhalten und wird nicht in die permanente Verformung der Körper "verbraucht". Die Formeln zum elastischen Stoß stellen einen Zusammenhang zwischen Massen und Geschwindigkeiten vor und nach dem Aufprall her.

Elastischer Stoß berechnen:

  • Formel:  m1· v1 + m2· v2 = ( m1 + m2 ) · v = m1· v3 + m2· v4
  • "m1" ist die Masse des ersten Körpers in Kilogramm [ kg ]
  • "m2" ist die Masse des zweiten Körpers in Kilogramm [ kg ]
  • "v1" ist die Geschwindigkeit des ersten Körpers vor dem Stoß in Meter pro Sekunde [ m/s ]
  • "v2" ist die Geschwindigkeit des zweiten Körpers vor dem Stoß [ m/s ]
  • "v" ist die Geschwindigkeit beider Körper während des Stoßes  [ m/s ]
  • "v3" ist die Geschwindigkeit des ersten Körpers nach dem Stoße [ m/s ]
  • "v4" ist die Geschwindigkeit des zweiten Körpers nach dem Stoß  [ m/s ]

Die Formeln sehen zunächst etwas kompliziert aus. Tipp: Beim Lösen von Aufgaben einfach erst einmal alle Werte in die Gleichungen einsetzen, diese dann möglichst vereinfachen und nach der gesuchten Größe auflösen.

Plastischer Stoß / Unelastischer Stoß

Nach dem elastischen Stoß, sehen wir uns nun den plastischen Stoß an. Dieser wird in der Literatur auch unelastischer Stoß genannt. Darunter versteht man einen Aufprall, bei dem beide Körper sich danach zusammen weiterbewegen, sprich sich nicht trennen. Auch hier gibt es wieder einen Formel-Zusammenhang zwischen Masse und Geschwindigkeit.

Plastischer Stoß berechnen:

  • Formel: m1· v1 + m2· v2 = ( m1 + m2 ) · v
  • "m1" ist die Masse des ersten Körpers in Kilogramm [ kg ]
  • "m2" ist die Masse des zweiten Körpers in Kilogramm [ kg ]
  • "v1" ist die Geschwindigkeit des 1. Körpers vor dem Stoß in Meter pro Sekunde [ m/s ]
  • "v2" ist die Geschwindigkeit des 2. Körpers vor dem Stoß in Meter pro Sekunde [ m/s ]
  • "v" ist die Geschwindigkeit beider Körper nach dem Stoß in Meter pro Sekunde [ m/s ]

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