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Impuls und Impulserhaltungssatz || Elastischer & Inelastischer Stoß + Übungsaufgaben
Das Wichtigste aus dem Video
Tipp auf eine Zeit – das Video springt genau dorthin.
Transkriptautomatisch erstellt · 75 Zeilen
- herzlich willkommen zu diesem Video in dem Video gucken wir uns an was physikalisch beim Billard spielen passiert oder wenn ein Tennisball gegen
- die Wand oder auf dem Boden trifft es geht nämlich um Impuls und Impuls Erhaltung viel Spaß so dann steigen wir erstmal locker
- lässig ein was war Impuls noch mal im Puls wir haben eine Masse diese Masse bewegt sich mit einer Geschwindigkeit v und jede Masse die sich mit einer
- Geschwindigkeit bewegt hat einen Impuls wird auch früher wurde das Wort oder Schwung genannt wenn ich noch ein bisschen besser kann man sich ein
- bisschen besser vorstellen das heißt je größer der Impuls ist umso schwieriger ist es diese Masse zu bremsen anzuhalten so kannst du das grob vorstellen wenn
- wir keine Geschwindigkeit haben also die Masse hier die hat jetzt gar keinen Impuls Impuls hoher Impuls hohe Geschwindigkeit größere Masse und
- schnell richtig großer Impuls also das noch mal dazu es gibt noch der Impuls also rein physikalisch ist die zeitliche Änderung
- des Impulses die Kraft oder wenn wir alle konstanten Größen haben konstante konstanter Impuls dann können wir auch Impuls durch Zeit ist gleich die Kraft
- dass sie den Zusammenhang auch noch mal im Kopf bringst das dann nämlich die Kraft mit drin steckt so und dann als Einheit wir haben ja m
- mal V das heißt m Masse V Meter Sekunde das ganze wird auch manchmal newtonsekunde oder ganz manchmal auch habe ich auch schon an Unis gesehen
- Eugens das alles Einheit für Impuls es gibt keine festgelegte ist nicht wie Temperatur Kelvin Impuls hat er nicht wirklich was festgelegt ist also
- meistens ist dieses hier nur dass das weiß und das ist die Basiseinheit ne das dann das was du quasi einsetzt auch noch wichtig sind beides vektorielle Größen
- also Impuls Vektor Masse Skalar Geschwindigkeit Vektor zeigen beide in dieselbe Richtung das auch manchmal gefragt gewesen schon also guck dir das
- auch unbedingt gerne noch mal an Masse in Kilogramm Geschwindigkeit Meter pro Sekunde also das noch mal zu einem zum Puls jetzt kommen wir zum wichtigen
- Impuls Erhaltung und da rufen wir uns noch mal in Erinnerung mechanische Erhaltungsgrößen danach wird nämlich gerne gefragt ist einmal
- dreampulserhaltung richtig dann gibt's noch Energieerhaltung also epot gleich ihr Kind ist konstant und dann gibt es noch das kommt jetzt
- als drittes die Impulserhaltung also diese drei Erhaltungsgrößen aus der Mechanik solltest du unbedingt kennen und auch
- können und dann unterscheiden wir jetzt zwischen einem elastischen Stoß und in elastischen Stoß da gucken wir uns das ganz normal an da habe ich hier
- zufälligerweise zwei Tennisbälle daran erkläre ich dir das wir haben elastischer Stoß da habe ich das hier mal Gezeichnet das
- ist z.B diese Seite hier ist Billard also wenn du mit deinem Kö die weiße Kugel an spielst hier und diese steht dann bewegt sich das ist schon boah
- perfekte Impulserhaltung die hier passiert die bewegt sich dann hier nämlich weiter die bleibt stehen wenn die Massen gleich sind wenn die Massen
- unterschiedlich sind dann könnte es sein dass die sich noch beide dann in die Richtung bewegen wir gucken auch nur zentrale Stöße hier an also ohne Winkel
- das heißt einfach zentral das ist schon mal elastischer Stoß da geht die Impulserhaltung und der Impuls vorher also jetzt kommt die Kugel hier
- drauf zu das ist diese linke Seite hier bewegt sich drauf zu dieser Impuls der hier geht Bub geht auch nach dem Stoß der
- Gesamtimpuls das heißt der verteilt sich dann auf diese beiden Massen unterschiedlich je nachdem wie groß die Massen sind und die Geschwindigkeiten
- also haben wir einfach Impuls vorher ist gleich Impuls nachher der Impuls vorher setzt sich zusammen aus Masse 1 Masse 2 das ist vorher also P1 plus P2 P ist ja
- n malv deswegen haben wir hier Impuls 1 Impuls 2 ist gleich das jetzt die linke Seite das ist alles was danach ist Masse 1 und jetzt die Geschwindigkeit danach
- das hat so einen Strich V einen Strich heißt die Geschwindigkeit danach dieser Masse und v2-geschwindigkeit von m2 nach diesem
- Stoß und dann hast du die Gleichung und kannst das dann wunderbar umstellen wir machen auch am Ende noch eine
- Übungsaufgabe so Energieerhaltung gilt auch zwar haben wir hier nur kinetische Energie das heißt die kinetische Energie ist erhalten weil wir gucken uns hier
- keine Reibungsverlusten das wird alles nicht berücksichtigt keine Wärmeverluste also ganz normaler Stoß und das ist dann auch näherungsweise sehr sehr genau
- so kommen wir zum nächsten das ist der innen elastische Stoß da gilt genau dasselbe was ich gerade alles erzählt habe in elastisch nur jetzt gibt es noch
- ein Knackpunkt und zwar diese beiden bleiben dann aneinander haften zack die bleiben aneinander haften kleben und bewegen sich weiter mit einer
- gemeinsamen Geschwindigkeit v- das heißt diese Gleichung hier gilt auch nur V ein Strich und v2- ist gleich das habe ich einfach nur v- genannt das kann ich dann
- rausziehen und dann schreibe ich dir noch die Klammer hin M1 plus m2 ne genau dieselbe Formel nur dass ich hier V Strich
- rausgezogen habe weil das in diesem Fall hier in der elastisch gleich ist weil die sich mit der gleichen Geschwindigkeit zusammen weiter bewegen
- das heißt die bleiben in einer kleben und da kann es sein dass das sich verformt und Wärme Verluste gibt also haben wir hier Wärme und Verformung das
- sind so Verluste typische dementsprechend geht keine kinetische Energieerhaltung weil gesamte Energieerhaltung geht immer ne das muss
- gelten im ganzen gesamten Universum und für eine abgeschlossenes System ist das immer so aber hier Energieerhaltung die kinetische Energie hierfür geht es nicht
- ne weil das aneinander kleben bleibt hier geht dann noch Wärme Energie verformungsarbeit und so weiter je nachdem was für ein Prozess ist
- verloren also das musst du dir auf jeden Fall merken bei beiden impulserhaltungen aber nur hier gilt auch noch Energieerhaltung für die kinetische
- Energie hier gilt kinetische energiehaltung nicht ne das wird nämlich auch ganz gerne gefragt also guck dir das unbedingt noch mal an also der
- Gesamtimpuls eines abgeschlossenen Systems ist konstant das hast du jetzt gelernt und damit das noch ein bisschen besser hängen bleibt gucken uns dazu
- noch eine Übungsaufgabe an bis gleich so dann schauen wir uns direkt die Übungsaufgaben an und da habe ich zwei rausgesucht und diese hier wird nämlich
- auch gerne mal gefragt das ist sehr beliebt warum auch immer es ist beliebt ein Gummiball Tennisball gegen die Wand oder auf dem Boden und dann gucken wir
- uns noch die Lore an also in Puls Erhaltung noch mal eine schöne Aufgabe fangen wir hier an Gummiball gegen die Wand oder Tennisball gegen die Wand da
- haben wir hier einmal den Impuls vorher plus P so und jetzt wird hier der Impuls geändert der Impuls nachher hat dann
- dadurch dass die Wand quasi im Gegensatz zu dieser Masse hier und endlich groß ist ist das einfach derselbe Impuls nur in die andere Richtung ich mache mal die
- Vektor Zeichen habe ich jetzt weg das heißt Impuls vorher ist plus P Impuls nachher weil es in die andere Richtung geht ist minus P das ist ja üblich bei
- Vektoren danach links ist minus oder nach unten nach oben nach rechts ist meistens plus so dann berechnen wir die Impulsänderung also Impuls vorher minus
- Impuls nachher und dann haben wir Impuls vorher plus P minus Impuls nachher ist minus P und dann ergibt sich + P + P das heißt ein P
- + ein P sind 2 p und das ist quasi auch der Impuls den die Wand aufnehmen muss ne also danach wird häufig gefragt also wenn gefragt
- wird Gummiball gegen Wand dann muss die Wand zwei P aufnehmen ne das im Prinzip die Impulsänderung durch den Richtungswechsel dass das eine was
- häufig gerne mal dran kommt und jetzt noch eine allgemeine Aufgabe zu Impulserhaltung und da musst du als allererstes gucken okay worum geht ist
- das elastisch oder in elastisch ne da hatten wir jetzt zwei unterschiedliche Formeln eine lure also so ein Waggon im Bergwerk mit einer Masse von 500 kg
- fährt mit einer Geschwindigkeit von zwei Meter pro Sekunde das Roller lang ohne Antrieb das heute entlang mit zwei Meter pro Sekunde durch ein Bergwerk von oben
- fallen und geht Schacht auf 1,5 Tonnen Steine in die Lore so wie schnell ist die Lore mit den Steinen das heißt die bleiben ja aneinander kleben im Prinzip
- ne so wie wir hier das hatten das heißt wir wissen schon mal es ist in elastisch und dann haust du direkt die Formel hin M1 mal V1 plus m2 mal V2 also Impuls
- vorher ist gleich Impuls nachher dadurch dass dann die Steine und die Lore dieselbe Geschwindigkeit haben also Frau Strich
- könnte man das herausschreiben so dass hier ist die Lore das heißt da haben wir die Masse 500 Kilogramm wir haben die Geschwindigkeit zwei Meter
- pro Sekunde so wir haben die Masse von dem Schutz was rein Feld m2 1,5 Tonnen und der Schutz der hat die Geschwindigkeit 0 das passiert ja genau
- in dem Moment also das gibt in diese Richtung auf so [Musik]
- bewegt sich in diese Richtung V1 mit zwei Meter pro Sekunde und das ganze Ding wiegt schon alleine 500 Kilogramm
- so und jetzt kommt Schutt von oben so in die Richtung aber das heißt das Feld ist plötzlich da einfach mit der
- Geschwindigkeit 0 also es trägt nicht mit der Geschwindigkeit bei in diese Richtung ja das heißt v = 0 und das ist auch ganz häufig so Null Meter pro
- Sekunde und damit vereinfacht sich das das genauso wenn eins still steht vorher und der stößt dann hat das vorher die Geschwindigkeit 0 und damit hat es auch
- kein Impuls ne das ist auch ganz wichtig also fällt das hier raus und dann können wir nach v-strich umstellen v-strich ist gleich M1 mal V1
- M1 V1 geteilt durch M1 plus m2 so dann setz mal das ein M1 war 500 Kilogramm zwei Meter Sekunde
- Quadrat hier unten haben wir M1 plus m2 das heißt 500 plus 1 eine Tonne sind 1000 Kilogramm also 1,5 sind 15.500 was haben
- wir 500 plus 1500 sind 2000 Kilogramm zu einer kürzt sich schon mal Kilogramm raus zweimal 500 sind 1000 geteilt durch 2000
- Meter pro Sekunde bleibt übrig zack wir kürzen hier die Null raus und sehen 0,5 bzw einhalb bleibt übrig das heißt danach hat es dann nur noch 0,5 m pro
- Sekunde ne logischerweise wenn er plötzlich ganz viel Steine da reinkommen dann bewegt sich das langsamer Träger im Prinzip ne also
- das könnten wir auch so eine Aufgabe Typ über Impuls Erhaltung berechnen und dann hoffe ich dass das Video dir gefallen hat ich wünsche dir auf deinem weiteren
- Weg ganz viel Erfolg das gerne ein Like da wenn du was gelernt hast falls du noch fragen hast schreib gerne in die Kommentare und dann sehen wir uns beim
- nächsten Video ich bin Robert dein Physik Coach ciao
Zum Nachlesen
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