Impuls und Drehimpuls:

Beschreibung: Impuls und Drehimpuls sind Bewegungsgrössen, die sich unter bestimmten Voraussetzungen zeitlich nicht ändern. Dadurch können mechanische Probleme rechnerisch stark vereinfacht werden.

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Impuls

Wenn ein Körper der Masse m sich mit der Geschwindigkeit v bewegt, besitzt er einen Impuls p=m*v. Diese Bewegungsgrösse ("Wucht") wird durch Kraftstösse verändert.

Impuls
Innere Kräfte

Mehrere Körper, deren gemeinsame Eigenschaften untersucht werden, können äusseren und/oder inneren Kräften unterworfen sein. Innere Kräfte entstehen und wirken im System selbst, zu jeder Kraft findet sich auch die Gegenkraft innerhalb des Systems. In diesem Fall ist der Gesamtimpuls eine Erhaltungsgrösse.

Innere Kräfte
Stösse

Schöne Beispiele für die Impulserhaltung findet man bei Stössen. Während des Stossprozesses treten nur innere Kräfte auf. Gezeigt werden die elastischen Stösse, bei denen auch die kinetische Gesamtenergie erhalten bleibt, sowie die inelastischen Stösse mit Energieverlust.

Stösse
Impulserhaltung

Weitere Demonstrationen für die Erhaltung des Schwerpunktsimpulses.

Impulserhaltung
Bahndrehimpuls

In Zentralkraftfeldern (Bsp: Kraftfeld der Sonne auf die Planeten, Coulombkraft des Atomkerns auf die Elektronen) ist der Bahndrehimpuls L eine Erhaltungsgrösse. Dies führt zum Flächensatz von Kepler für die Planetenbahnen aber auch zu den Drehimpulsquantenzahlen bei Atomen.

Bahndrehimpuls
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