Aufgaben zum Themengebiet "Impuls", Teil 1

Aufgabe

Welche der folgenden Größen können direkt Betrag oder Richtung des Impulses eines Körpers beeinflussen?

Bitte eine Auswahl treffen.

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richtig

falsch

teilweise richtig

Dies ist die richtige Antwort

	Die Größe der Geschwindigkeit $v$ des Körpers
	Die Größe des Volumens $V$ des Körpers
	Die Größe der Masse $m$ des Körpers
	Die Größe der Beschleunigung $a$ des Körpers
	Keine der Antwortmöglichkeiten ist richtig.

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Begründung

Arbeitsauftrag

Wir betrachten den geraden, inelatischen Stoß zweier Massen $m_1$ und $m_2$ mit Geschwindigkeiten $v_1$ und $v_2$ vor dem Stoß und der Geschwindigkeit $u$ nach dem Stoß. Durch welche Maßnahme(n) (möglich sind Änderungen an $m_1$ , $m_2$ , $v_1$ , $v_2$ ) wird die Gesamtgeschwindigkeit $u$ nach dem Stoß vergrößert, wenn…a) ….die Geschwindigkeit der Masse 2 vor dem Stoß null ist? b) ….$v_1$ und $v_2$ in entgegengesetzte Richtung zeigen? c) … $v_1$ und $v_2$ in gleiche Richtung zeigen?

Lösung

Arbeitsauftrag

Wir betrachten folgende Situation: Zwei Wagen der Massen $m_1=1200\text{kg}$ bzw. $m_2=800\text{kg}$ fahren mit den Geschwindigkeiten $v_1=32\text{km}{\text{h}}^{-1}$ bzw. $v_2=45\text{km}{\text{h}}^{-1}$ auf eine Kreuzung zu:

Abb.1

Es kommt wegen Eisglätte und schlechter Reaktion der Fahrer zum ungebremsten Zusammenstoß in der Mitte der Kreuzung. Beide Fahrzeuge gleiten dann aneinanderhaftend über die eisglatte Fahrbahn, also reibungslos.

Abb.2

Unter welchem Winkel zur Normalen und mit welcher Geschwindigkeit bewegen sich die Wagen nach dem Stoß?

Lösung

Arbeitsauftrag

Wir lassen eine Masse $m_1$ mit der Geschwindigkeit $v_1=5\text{m}{\text{s}}^{-1}$ auf eine ruhende Masse $m_2=100\text{g}$ geradlinig und inelastisch treffen. Wie groß muss Masse 1 mindestens und wie groß darf sie höchstens sein, damit sich die Massen nach dem Stoß mindestens mit einer Geschwindigkeit $u=3\text{m}{\text{s}}^{-1}$ wegbewegen?

Lösung