Physik: P1.03

HTW Chur: Telekommunikation und Informatik: Physik Semesterinformation

P1.03: Impuls und Kraft

Lernziele:

Den Impuls insbesondere auch als Erhaltungsgrösse kennen und seine Bedeutung verstehen.
Den Zusammenhang zwischen Impuls und Kraft kennen und verstehen.
Stossprobleme diskutieren und dazugehörige Aufgaben lösen können.

Ablauf:

00
Einleitung

05
Der Impuls als Grundgrösse

Der Impuls ist die mechanische Grundgrösse.
Die Summe der Impule in einem abgeschlossenen System ist immer konstant (Impulserhaltungssatz).
Der Impuls kann von einem Körper zu einem anderen Körper fliessen.
Masseinheit des Impulses

Versuch 1: Luftkissenbahn, Wagen 1 (m) fährt mit der Geschwindigkeit v gegen den ruhenden Wagen 2 mit derselben Masse (m). Nach dem Stoss bleiben die beiden Wagen zusammen (unelastischer Stoss).

Wie verteilt sich der Impuls auf die beiden Wagen?
Welcher Zusammenhang zwischen Impuls und Geschwindigkeit lässt sich aus dem Versuch ableiten?

Versuch 2: Luftkissenbahn, Wagen 1 (m₁) fährt mit der Geschwindigkeit v (gleich bei jedem Versuch) geben den ruhenden Wagen 2 (m₂). Es wird einmal m₂ = m₁/2 und das andere mal m₂= 2m₁ gewählt. Nach dem Stoss bleiben die beiden Wagen zusammen (unelastischer Stoss).

Wie wird der Impuls auf die Wagen verteilt?
Welche Beziehung zu den Massen kann man erkennen?

Folgerungen

15

25

35

45
Impulsstrom und Kraft

Beim Stoss fliesst Impuls von einer Masse zur anderen, der Impuls wird verteilt. Der Impulsstrom, der durch die Kontaktstellen der Körper fliesst, lässt den Eindruck einer Kraft aufkommen, weil die Kontaktzone der Körper entweder zusammengedrückt oder gespannt wird.

Wie erkennt man, dass Impuls fliesst?
Impulsstrom ist die zeitliche Aenderung (Aenderungsrate) des Impulses Dp/Dt.
Wechselwirkungsprinzip
Grundgesetz: F = ma
Trägheitssatz

55

65

75

85
Zusammenfassung

Literatur:

Metzler Physik
S. 38ff. Dynamik; Impuls und Kraft
S. 68. Stossvorgänge und Erhaltungssätze

Borer: Physik:

Links:

[Folien] [Arbeitsblätter]

Arbeitsmaterialien zu Borer: Physik: http://www.sauerlaender.ch/bildung/materialien.html?03materialien/physik1.html
Materialien zu Borer: Physik: http://telecom.tlab.ch/~knoll/physik/materialien/buch.htm

5.11.2001kn

00	Einleitung
05	Der Impuls als Grundgrösse Der Impuls ist die mechanische Grundgrösse. Die Summe der Impule in einem abgeschlossenen System ist immer konstant (Impulserhaltungssatz). Der Impuls kann von einem Körper zu einem anderen Körper fliessen. Masseinheit des Impulses Versuch 1: Luftkissenbahn, Wagen 1 (m) fährt mit der Geschwindigkeit v gegen den ruhenden Wagen 2 mit derselben Masse (m). Nach dem Stoss bleiben die beiden Wagen zusammen (unelastischer Stoss). Wie verteilt sich der Impuls auf die beiden Wagen? Welcher Zusammenhang zwischen Impuls und Geschwindigkeit lässt sich aus dem Versuch ableiten? Versuch 2: Luftkissenbahn, Wagen 1 (m₁) fährt mit der Geschwindigkeit v (gleich bei jedem Versuch) geben den ruhenden Wagen 2 (m₂). Es wird einmal m₂ = m₁/2 und das andere mal m₂= 2m₁ gewählt. Nach dem Stoss bleiben die beiden Wagen zusammen (unelastischer Stoss). Wie wird der Impuls auf die Wagen verteilt? Welche Beziehung zu den Massen kann man erkennen? Folgerungen
15
25
35
45	Impulsstrom und Kraft Beim Stoss fliesst Impuls von einer Masse zur anderen, der Impuls wird verteilt. Der Impulsstrom, der durch die Kontaktstellen der Körper fliesst, lässt den Eindruck einer Kraft aufkommen, weil die Kontaktzone der Körper entweder zusammengedrückt oder gespannt wird. Wie erkennt man, dass Impuls fliesst? Impulsstrom ist die zeitliche Aenderung (Aenderungsrate) des Impulses Dp/Dt. Wechselwirkungsprinzip Grundgesetz: F = ma Trägheitssatz
55
65
75
85	Zusammenfassung