Impuls
Physik
Basiswissen
Impuls p = Masse m mal Geschwindigkeit v: der Impuls p eines Körpers ist das Produkt aus seiner Masse und Geschwindigkeit. Der Impuls ist als Zahlenwert gleich dem Kraftstoß, also dem Produkt aus Kraft und Zeit (F·t). Dieser Zusammenhang wird hier schrittweise erklärt.
Was meint Impuls?
- Impuls meint so etwas wie die Wucht eines Teilchens oder Körpers.
- Leichte und langsame Körper (eine Hummel) haben wenig Impuls.
- Leichte aber sehr schnelle Körper (Gewehrkugel) können viel Impuls haben.
- Schwere und sehr schnelle Körper (Düsenflugzeug) haben sehr viel Impuls.
- Schwere aber langsame Körper (Containerschiff) haben weniger Impuls.
Proportionalitäten
- Mit der Verdopplung der Geschwindigkeit verdoppelt sich auch der Impuls eines Körpers.
- Mit der Verdopplung der Masse verdoppelt sich auch der Impuls eines Körpers.
- Der Impuls ist proportional zur Masse und zur Geschwindigkeit.
Welche Einheiten hat der Impuls?
- Aus der Multiplikation von Masse (kg) und Geschwindigkeit (m/s) ergibt sich ...
- als zusammengesetzte Einheit für den Impuls kg·m/s.
- Alternativ kann man auch Ns angeben (Newton·Sekunden).
- Die übliche Einheit für den Impuls ist die Newtonsekunde ↗
Was meint Impulserhaltung?
- Solange auf einen Körper keine Kräfte von außen einwirken, ...
- wird sich sein Impuls nicht verändern, oder auch:
- Von sich aus ändert sich der Impuls niemals.
Wie berechnet man den Impuls?
- Das Formelzeichen für den Impuls ist das kleine p.
- Kennt man von einem Körper seine Masse und seine Geschwindigkeit, ...
- dann muss die beiden einfach nur multiplieren. Das Ergebnis ist der Impuls.
Was meint Kraftstoß?
- Bei einem Kraftstoß wirkt von außen eine Kraft auf einen Körper.
- Dabei verändert der Körper seinen Impuls, und zwar umso stärker ...
- je länger die Kraft wirkt und je stärker sie ist (logisch).
- Das Ganze nennt man einen Kraftstoß.
- Die Impulsänderung berechnet man über Kraftstärke·Kraftdauer.
- Als Formel: Delta p = F·t
- In Einheiten wären das Newton·Sekunden oder kurz: Newtonsekunden
Ableitung nach der Zeit
- Hat man eine Funktion, die jeder Zeit x einen Impus p zuordnet, ...
- dann ist die erste Ableitung f'(x) die Kraft die auf den Körper wirkt.
Was meint relativistischer Impuls?
Laut Einstein ändern sich Raum und Zeit wenn sich Dinge zueinander bewegen. Bei sehr schnell fliegenden Teilchen muss man den Impuls anders berechnen. Man muss dann die Relativitätstheorie von Albert Einstein benutzen. Siehe dazu auch relativistischer Impuls ↗
