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:

$$p_{\text{ges,vorher}}=m_1\cdot v_1+m_2\cdot v_2+\mathrm{...}$$

Gesamtimpuls nach dem Stoß:

$$p_{\text{ges,nachher}}=(m_1+m_2+\mathrm{...})\cdot u$$

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 $210\text{g}$, die des rechten $240\text{g}$.

Ergebnis:

Linker Puck, Impuls vor dem Stoß:

$$\begin{array}{l}{p}_{x,l}=m_l\cdot v_{x,l}\approx \mathrm{0,33}\text{kg}\text{m}{\text{s}}^{-1}\\ p_{y,l}=m_l\cdot v_{y,l}\approx \mathrm{0,01}\text{kg}\text{m}{\text{s}}^{-1}\end{array}$$

Rechter Puck, Impuls vor dem Stoß:

$$\begin{array}{l}{p}_{x,r}=m_r\cdot v_{x,r}\approx -\mathrm{0,02}\text{kg}\text{m}{\text{s}}^{-1}\\ p_{y,r}=m_r\cdot v_{y,r}\approx -\mathrm{0,22}\text{kg}\text{m}{\text{s}}^{-1}\end{array}$$

Gesamtimpuls vor dem Stoß:

$$\begin{array}{l}{p}_x=p_{x,l}+p_{x,r}\approx \mathrm{0,31}\text{kg}\text{m}{\text{s}}^{-1}\\ p_y=p_{y,l}+p_{y,r}\approx -\mathrm{0,21}\text{kg}\text{m}{\text{s}}^{-1}\end{array}$$

Gesamtimpuls nach dem Stoß:

$$\begin{array}{l}{p}_x=(m_l+m_r)\cdot v_x\approx \mathrm{0,32}\text{kg}\text{m}{\text{s}}^{-1}\\ p_y=(m_l+m_r)\cdot v_y\approx -\mathrm{0,20}\text{kg}\text{m}{\text{s}}^{-1}\end{array}$$

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