Impulserhaltung, Stoß und Rückstoß sicher verstehen

Der Impuls p = m·v beschreibt den Bewegungszustand eines Körpers. Bei einem abgeschlossenen System bleibt der Gesamtimpuls erhalten, auch wenn Körper zusammenstoßen, sich verformen oder auseinanderfliegen.

Auf dieser Seite übst du Kraftstoß, elastische und unelastische Stöße, Rückstoß, Knautschzonen, Airbags, Sicherheitsgurte und Rechenaufgaben.

So löst du die Aufgaben

  1. Lege die positive Richtung und das betrachtete System fest.
  2. Berechne Impulse mit p = m·v und Kraftstöße mit J = Δp.
  3. Prüfe äußere Kräfte und unterscheide Stoßarten.
  4. Kontrolliere Richtung, Einheit, Energieform und Größenordnung.

3. Test

Impulserhaltung und Stoß online üben

Test 3 zu Impuls und Stoß mit 5 Aufgaben und verständlichen Lösungen.

Nutze p = m·v, J = F·Δt = Δp und die Impulserhaltung. Unterscheide elastische und unelastische Stöße.

5 Fragen
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Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Warum schützen Airbags bei einem Unfall?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Sie verlängern die Abbremszeit und verringern dadurch die mittlere Kraft.

  1. Impulsgröße erkennen: Ordne Masse, Geschwindigkeit, Impuls, Kraftstoß, Stoßart und Systemgrenze richtig zu.
  2. Erhaltung oder Zusammenhang anwenden: Bei gleicher Impulsänderung gilt Fmittel = Δp/Δt; eine größere Zeit reduziert die Kraft.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie verlängern die Abbremszeit und verringern dadurch die mittlere Kraft. Achte auf Richtung, Einheit, Stoßdauer, äußere Kräfte und Energieform.

Bei gleicher Impulsänderung gilt Fmittel = Δp/Δt; eine größere Zeit reduziert die Kraft.

2. FrageMultiple Choice

Warum besitzen Autos Knautschzonen?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Sie verlängern die Verformungs- und Abbremszeit bei einem Unfall.

  1. Impulsgröße erkennen: Ordne Masse, Geschwindigkeit, Impuls, Kraftstoß, Stoßart und Systemgrenze richtig zu.
  2. Erhaltung oder Zusammenhang anwenden: Die Bewegungsenergie wird kontrolliert in Verformungsenergie umgewandelt und die Spitzenkraft reduziert.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie verlängern die Verformungs- und Abbremszeit bei einem Unfall. Achte auf Richtung, Einheit, Stoßdauer, äußere Kräfte und Energieform.

Die Bewegungsenergie wird kontrolliert in Verformungsenergie umgewandelt und die Spitzenkraft reduziert.

3. FrageMultiple Choice

Warum entsteht beim Rückstoß einer Rakete ein Vorwärtsimpuls?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Ausströmende Gase tragen Impuls in die entgegengesetzte Richtung.

  1. Impulsgröße erkennen: Ordne Masse, Geschwindigkeit, Impuls, Kraftstoß, Stoßart und Systemgrenze richtig zu.
  2. Erhaltung oder Zusammenhang anwenden: Bei vernachlässigbarem äußerem Kraftstoß bleibt der Gesamtimpuls von Rakete und Gasen erhalten.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Ausströmende Gase tragen Impuls in die entgegengesetzte Richtung. Achte auf Richtung, Einheit, Stoßdauer, äußere Kräfte und Energieform.

Bei vernachlässigbarem äußerem Kraftstoß bleibt der Gesamtimpuls von Rakete und Gasen erhalten.

4. FrageMultiple Choice

Was passiert bei einer Explosion mit dem Gesamtimpuls eines abgeschlossenen Systems?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Der Gesamtimpuls bleibt erhalten, obwohl sich die Teilimpulse verändern.

  1. Impulsgröße erkennen: Ordne Masse, Geschwindigkeit, Impuls, Kraftstoß, Stoßart und Systemgrenze richtig zu.
  2. Erhaltung oder Zusammenhang anwenden: Innere Kräfte beschleunigen die Teile in entgegengesetzte Richtungen, ohne den Gesamtimpuls zu ändern.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Der Gesamtimpuls bleibt erhalten, obwohl sich die Teilimpulse verändern. Achte auf Richtung, Einheit, Stoßdauer, äußere Kräfte und Energieform.

Innere Kräfte beschleunigen die Teile in entgegengesetzte Richtungen, ohne den Gesamtimpuls zu ändern.

5. FrageMultiple Choice

Warum ist das Auffangen eines Balls mit nachgebenden Händen sicherer?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Die Einwirkungszeit wird verlängert und die mittlere Kraft kleiner.

  1. Impulsgröße erkennen: Ordne Masse, Geschwindigkeit, Impuls, Kraftstoß, Stoßart und Systemgrenze richtig zu.
  2. Erhaltung oder Zusammenhang anwenden: Die Impulsänderung ist vorgegeben; eine längere Zeit reduziert den benötigten Kraftstoß pro Zeit.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Die Einwirkungszeit wird verlängert und die mittlere Kraft kleiner. Achte auf Richtung, Einheit, Stoßdauer, äußere Kräfte und Energieform.

Die Impulsänderung ist vorgegeben; eine längere Zeit reduziert den benötigten Kraftstoß pro Zeit.

Impulserhaltung und Stoß FAQ

Wie berechnet man den Impuls?

Mit p = m·v. Der Impuls besitzt dieselbe Richtung wie die Geschwindigkeit.

Wann gilt Impulserhaltung?

Wenn der resultierende äußere Kraftstoß auf das betrachtete System vernachlässigbar ist.

Warum helfen Airbags?

Sie verlängern die Abbremszeit und verringern bei gleicher Impulsänderung die mittlere Kraft.