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Impuls

Stoßvorgänge, bei denen die Körper verbunden bleiben

Der Gesamtimpuls ist die Vektorsumme der Impulse aller am Stoß beteiligten Körper. Die Geschwindigkeiten vor dem Stoß sind hier mit v i bezeichnet. Die Geschwindigkeit nach dem Stoß ist u .

Gesamtimpuls vor dem Stoß:

p ges,vorher = m 1 v 1 + m 2 v 2 + ...

Gesamtimpuls nach dem Stoß:

p ges,nachher = ( m 1 + m 2 + ... ) u
Messung: Stoß, bei dem die Körper verbunden bleiben
Abb.1

Berechnen Sie mit Hilfe der Messtabellen den Mittelwert des Impulses beider Körper vor dem Stoß sowie des "Gesamtkörpers" nach dem Stoß. Rechnen Sie dabei getrennt für die x- und die y-Komponente. Vergleichen Sie den Gesamtimpuls in x- und in y-Richtung vor und nach dem Stoß. Interpretieren Sie das Ergebnis.

Die Masse des linken Pucks beträgt 210 g , die des rechten 240 g .

Tab.1
Linker Puck Rechter Puck
t [s] v x [ ms-1 ] v y [ ms-1 ] v x [ ms-1 ] v y [ ms-1 ]
0,1 1,48 0,05 -0,05 -0,86
0,2 1,63 0,00 -0,05 -0,95
0,3 1,58 0,10 -0,10 -0,90
Tab.2
Gesamtkörper
t [s] v x [ ms-1 ] v y [ ms-1 ]
0,6 0,71 -0,47
0,7 0,75 -0,47
0,8 0,71 -0,42
1,0 0,66 -0,42

Ergebnis:

Linker Puck, Impuls vor dem Stoß:

p x , l = m l v x , l 0,33 kg ms-1 p y , l = m l v y , l 0,01 kg ms-1

Rechter Puck, Impuls vor dem Stoß:

p x , r = m r v x , r 0,02 kg ms-1 p y , r = m r v y , r 0,22 kg ms-1

Gesamtimpuls vor dem Stoß:

p x = p x , l + p x , r 0,31 kg ms-1 p y = p y , l + p y , r 0,21 kg ms-1

Gesamtimpuls nach dem Stoß:

p x = ( m l + m r ) v x 0,32 kg ms-1 p y = ( m l + m r ) v y 0,20 kg ms-1

Man sieht, dass die x-Komponente des Gesamtimpulses vor und nach dem Stoß gleich groß ist, ebenso die y-Komponente (Messfehler < 5 % ). Daraus folgt, dass Betrag und Richtung des Gesamtimpulses vor und nach dem Stoß gleich sind.

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