Physik Mechanik – Impuls und Impulserhaltung
Karteikarten zum Thema „Naturwissenschaften“ · 14 Karten · von atrio. Beispiele: Wie ist der Impuls p eines Körpers definiert? · Welche physikalische Eigensc…
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14 KartenWie ist der Impuls p eines Körpers definiert?
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Der Impuls p ist das Produkt aus Masse m und Geschwindigkeit v: p = m · v, SI-Einheit kg·m/s.
Welche physikalische Eigenschaft hat der Impuls als Vektorgröße?
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Der Impuls hat Betrag und Richtung; seine Richtung stimmt mit der Geschwindigkeitsrichtung überein.
Was besagt der Impulssatz (Newton 2. Axiom in Impulsform)?
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Die Impulsänderung Δp eines Körpers gleich der zeitlichen Integral der resultierenden Kraft: Δp = ∫ F dt = F_mittel · Δt.
Unter welcher Bedingung gilt der Impulserhaltungssatz für ein System?
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Der Gesamtimpuls eines abgeschlossenen Systems (keine äußeren Kräfte) bleibt zeitlich konstant: Σ p_vor = Σ p_nach.
Wann spricht man von einem elastischen Stoß?
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Ein Stoß ist elastisch, wenn sowohl Impuls als auch kinetische Energie erhalten bleiben: Σ E_kin,vor = Σ E_kin,nach.
Was charakterisiert einen unelastischen Stoß?
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Impuls bleibt erhalten, kinetische Energie wird teilweise in innere Energie (Wärme, Verformung) umgewandelt: Σ E_kin,nach < Σ E_kin,vor.
Was ist ein vollständig unelastischer Stoß?
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Die Stoßpartner verbinden sich nach dem Stoß zu einem gemeinsamen Körper mit gemeinsamer Geschwindigkeit v' = (m1·v1 + m2·v2) / (m1 + m2).
Wie berechnet man die Endgeschwindigkeiten bei einem eindimensionalen elastischen Stoß zweier Körper?
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v1' = [(m1-m2)·v1 + 2·m2·v2]/(m1+m2); v2' = [(m2-m1)·v2 + 2·m1·v1]/(m1+m2).
Was versteht man unter dem Rückstoßprinzip?
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Bei Wechselwirkung zweier Körper ändern sich ihre Impulse entgegengesetzt und gleich groß: Δp1 = -Δp2 (actio = reactio).
Warum ist das Schwerpunktsystem bei Stoßberechnungen nützlich?
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Im Schwerpunktsystem ist der Gesamtimpuls null; die Geschwindigkeiten kehren bei elastischem Stoß nur ihr Vorzeichen um.
Wie hängt die mittlere Stoßkraft von der Stoßdauer ab?
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Bei gegebener Impulsänderung ist die mittlere Kraft umgekehrt proportional zur Stoßdauer: F_mittel = Δp / Δt.
Welche Rolle spielt der Impuls beim Airbag im Auto?
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Der Airbag verlängert die Abbremszeit Δt, wodurch die mittlere Kraft F_mittel = Δp/Δt auf den Insassen sinkt und Verletzungen reduziert werden.
Was ist der Unterschied zwischen Impuls und kinetischer Energie bei Stößen?
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Impuls ist Vektor und immer erhalten; kinetische Energie ist Skalar und nur bei elastischen Stößen erhalten.
Wie verhält sich der Gesamtimpuls bei einem Stoß mit äußerer Reibung?
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Der Gesamtimpuls ist nicht erhalten, da die Reibungskraft einen äußeren Impulsbeitrag Δp_ext = ∫ F_reib dt liefert.