Impuls und kinetische Energie verwechseln: p = mv vs. E_kin = ½mv²
Mechanik, Klasse 9–10
Impuls und Impulserhaltung
Warum ist ein langsamer LKW gefährlicher als ein schneller Sportwagen? Lerne den Impuls und seinen Erhaltungssatz.
p = m · v
Impulserhaltung
Stoßvorgänge
Quiz
Merksätze
p
Impuls
p = m × v. Masse mal Geschwindigkeit.
Einheit: kg·m/s = N·s. Richtung beachten (Vorzeichen)!
Δp
Kraftstoß
Δp = F × Δt. Impulsänderung durch Kraft mal Zeit.
Großes Δt → kleine Kraft bei gleichem Δp (Knautschzone).
∑p
Impulserhaltung
p₁ + p₂ = p₁′ + p₂′ (ohne äußere Kräfte)
Gilt immer! Auch beim unelastischen Stoß.
v_neu
Unelastisch
v_neu = (m₁v₁ + m₂v₂) / (m₁ + m₂)
Körper bleiben zusammen → gemeinsame Geschwindigkeit.
Masse m₁4 kg
Masse m₂2 kg
v₁3 m/s
v₂0 m/s
p₁ = m₁·v₁
12.0 kg·m/s
p₂ = m₂·v₂
0.0 kg·m/s
p_ges
12.0 kg·m/s
Thema wählen
Schwierigkeit
6 Aufgaben verfügbar
Formeln & Impulserhaltung
p = mv, Kraftstoß und Stoßarten auf einen Blick.
Impuls und Impulserhaltung
p = m × v
m = p / v
v = p / m
Δp = F × Δt (Kraftstoß)
p₁ + p₂ = p₁' + p₂' (Erhaltung)
p = Impuls (kg·m/s), Richtung beachten (Vorzeichen)!
Impulserhaltungssatz
In einem abgeschlossenen System (keine äußeren Kräfte) bleibt der Gesamtimpuls erhalten: p_ges = const.
Stoßarten
- Elastischer Stoß: p und E_kin erhalten. Körper prallen ab (z. B. Billardkugeln).
- Unelastischer Stoß: Nur p erhalten, E_kin teilweise verloren. Körper trennen sich danach.
- Vollkommen unelastischer Stoß: Nur p erhalten, maximaler E_kin-Verlust. Körper bleiben zusammen: v_neu = (m₁v₁ + m₂v₂) / (m₁ + m₂)
- E_kin geht nicht spurlos verloren — sie wird in Wärme/Verformung umgewandelt (Energieerhaltung).
Alltag
- Raketenantrieb: Impulserhaltung — ausgestoßenes Gas erhält Rückwärtsimpuls, Rakete erhält gleich großen Vorwärtsimpuls
- Karambolage: unelastischer Stoß
- Billardkugeln: nahezu elastischer Stoß
- Knautschzone: Δt verlängern → F verringern bei gleichem Δp
Wissen testen
Teste dein Wissen zu Impuls und Impulserhaltung.
m = 8 kg, v = 5 m/s — Wie groß ist p?
F = 80 N, Δt = 0,5 s — Wie groß ist Δp?
A (4 kg, 5 m/s) stößt auf B (4 kg, 0). Unelastisch. v_neu?
Was bleibt bei jedem Stoß erhalten?
LKW (10 000 kg, 10 m/s) vs. PKW (1000 kg, 100 m/s). Wer hat mehr Impuls?
Klasse 9–105–10 Minutenmit interaktiver Visualisierung und Übungen
Was du hier lernst
Impuls berechnen: p = m · v
Impulseinheit kennen: kg·m/s
Impulserhaltungssatz verstehen: Σp_vor = Σp_nach
Einfache Stoßaufgaben (gerader zentraler Stoß) lösen
Zusammenhang zwischen Kraft und Impulsänderung kennen
Zielgruppe
Für wen ist dieses Tool geeignet?
Für Klasse 9 und 10, ideal beim Einstieg in Dynamik und Stoßvorgänge.
Einfach erklärt
Thema einfach erklärt
Der Impuls p = m·v ist das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit (Einheit: kg·m/s). Der Impulserhaltungssatz besagt: In einem abgeschlossenen System bleibt der Gesamtimpuls konstant, m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁' + m₂v₂'. Beim vollkommen unelastischen Stoß bewegen sich beide Körper nach dem Stoß gemeinsam: (m₁+m₂)·v' = m₁v₁ + m₂v₂. Zusammenhang: F = Δp/Δt.
Typische Fehler
Vorzeichen beim Stoß: Richtungen berücksichtigen (entgegengesetzt = negativ)
Einheit: kg·m/s (nicht N)
Impulserhaltung gilt nur ohne äußere Kräfte
So gehst du vor
- 1
Impulse vor dem Stoß berechnen: p₁ = m₁v₁, p₂ = m₂v₂
- 2
Richtungen beachten: positiv = rechts, negativ = links
- 3
Impulserhaltung aufstellen: p₁ + p₂ = p₁' + p₂'
- 4
Nach der gesuchten Größe auflösen
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