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2.7 Impuls

Neben der Geschwindigkeit gibt es noch eine weitere Größe, die einen bewegten Körper charakterisiert. Diese wird umgangssprachlich oft „Wucht” oder auch „Schwung” genannt. In der Physik nennt man dies den Impuls eines Körpers. Der Impuls ist abhängig von der Masse und der Geschwindigkeit des Körpers.

$$ \overrightarrow{ p } = m \cdot \overrightarrow{ v } $$

Impuls:
Formelzeichen: \( p \)
Einheit: \( \lbrack kg \rbrack \cdot \lbrack \frac{ m }{ s } \rbrack = \lbrack \frac{ kg \cdot m }{ s^2 } \cdot s \rbrack = \lbrack N \cdot s \rbrack \) (Newtonsekunde)

Der Impuls ist insbesondere bei der der Wechselwirkung von Körpern wichtig.
Man unterscheidet zwischen dem elastischen und dem unelastischen Stoß.

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Impulserhaltung

In einem abgeschlossenen System ist die vektorielle Summe der Impulse vor einer Wechselwirkung gleich der vektoriellen Summe der Impulse nach der Wechselwirkung.

Alle Größen besitzen hier eine Kennzeichnung, die definiert, ob die Größe einen Wert vor oder nach der Wechselwirkung beschreibt.
\( p_1 \) beschreibt also den Impuls eines Körpers Nr.1 vor der Wechselwirkung und \( p^{ \prime }_3 \) den Impuls eines Körpers Nr.3 nach der Wechselwirkung.

Beispiel: $$ p_1 \cdot p_2 = {p^ \prime }_3 \cdot {p^ \prime }_4 \cdot {p^ \prime }_5 $$

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Aufgaben:

1.)
Es gilt \( \overrightarrow{ F } \cdot \Delta t = m \cdot \Delta \overrightarrow{ v } = \Delta \overrightarrow{ p } \). Auf einen ruhenden Golfball der Masse \( 50 g \) und dem Durchmesser \( 50 mm \) wirkt eine Kraft vom \( 24 N \) für \( 0,05 s \). Berechne die Geschwindigkeit, die er erreicht.

Tipp Nr.1:
Nutze die gegebene Formel.

Tipp Nr.2:
Der Durchmesser ist irrelevant.

Lösung:
Die angegebene Formel muss nach \( v \) umgestellt werden. $$ v = \frac{ \overrightarrow{ F } \cdot \Delta t }{ m } = \frac{ 24 N \cdot 0,05 s }{ 0,050 kg } = 24 \frac{ m }{ s } $$

Lösung:
\( \frac{ m }{ s } \)

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