Hallo!
Wer kann mir den Unterschied zwischen dem Impuls eines Körpers und seiner Bewegungsenergie (einfach) erklären. Der Impuls ist das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit, nur wie kann man sich dann den Unterschied vorstellen?
BEsten Dank,
Daniel
Hallo,
Wer kann mir den Unterschied zwischen dem Impuls eines Körpers
und seiner Bewegungsenergie (einfach) erklären.
Der mathematische Unterschied ist erst mal, dass die Geschwindigkeit in der Energie quadratisch vorkommt, im Impul linear.
Jetzt ein Versuch, das anschaulich zu machen: der Impuls ist ein Maß für die Wucht, die ein Körper hat. Wenn z.B. ein Güterzug langsam auf dich zurollt, dann hat er aufgrund seiner großen Masse einen großen Impuls, und du bräuchtest sehr viel Kraft um ihn zu stoppen.
Eine andere Möglichkeit sich den Impuls vorzustellen ist, dass man sich jeden Körper aus vielen kleinen Massenstücken zusammengesetzt vorstellt. Der Impuls ist dann die Anzahl der Massenstücke mal die Geschwindigkeit. Der Impuls ist also so ähnlich wie die Geschwindigkeit, nur eben mit der Masse gewichtet.
Am schönsten sieht man den Unterschied zwischen Impuls und Energie vielleicht an einer Rakete: sie stößt Treibstoff (und damit Masse) ab, wobei die Bewegungsenergie der Rakete zunimmt - aufgrund des Impulses des Treibstoffs.
Aber vielleicht kann das hier noch jemand schöner erklären, ich bin grad zu müde dafür…
Grüße,
Moritz
Hallo
Wichtig ist erstmal zu erkennen, das es ein Unterschied ist.
Bewegungsenergie: E = v^2*m/2
Man könnte nun fragen, wozu man beides braucht, einmal Energie, einmal Impuls.
Man kann dann verschiedene Sätze anwenden, einmal zum Impuls und einmal zur Energie.
Beispiele:
Will man ermitteln, wieviel Energie man für ein Fahrzeug für eine bestimmte Geschwindigkeit braucht, ist der Impulssatz wertlos.
Z.B. für Berechnungen mit elastischen oder unelastischen Stößen braucht man jedoch den Impuls.
MfG
Matthias
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Die kinetische Energie eines Körpers kann man sich als eine Art Kontoguthaben für Arbeit vorstellen: Energie als Fähigkeit, eine bestimmte Menge Arbeit zu verrichten.
Der Impuls eines Körpers wäre dagegen ein Kontoguthaben an Kraft: Impuls als Fähigkeit, bei Wechselwirkungen Kraft aufzubieten.
Von zwei Kugeln mit gleicher Masse, die auf ein Hindernis prallen, wird die Kugel mit der größeren Geschwindigkeit die größere Kraft aufbieten und von zwei Kugeln, die mit gleicher Geschwindigkeit auf ein Hindernis prallen wird wiederum die Kugel mit der größeren Masse die größere Kraft aufbieten.
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Hallo Daniel,
ich gebe zu, es wird möglicherweise gleich ein wenig unanschaulich, aber ich versuch’s trotzdem:
Vorausschicken kann man zunächst, daß bei einem 1-Körper-System (fliegendes Masseteilchen) kinetische Enregie und Impuls keine unabhängigen Größen sind: aus dem Impuls des Teilchens folgt die Energie und umgekehrt, weil es ja nur eine Variable gibt: die Geschwindigkeit. Bei einem 2-Körper-System ist das schon anders.
Im allgemeinen sind also Impuls und Enegie eines Systems unabhängige Größen und spielen eine besondere Rolle bei der Betrachtung von Symmetrien: man kann zeigen, daß in einem System, in dessen Beschreibung nicht explizit eine Zaitabhängigkeit auftaucht, die Gesamtenergie erhalten bleibt. Bei Masseteilchen, die nur vollelastisch stoßen, wäre das dann die Summe der kinetischen Energien.
Wenn in einem System hingegen keine explizite Ortsabhängigkeit vorkommt, bleibt der Gesamtimpuls erhalten. Da Impuls eine vektorielle Größe ist, hast du hier bis zu 3 Erhaltungsgrößen. (Genaugenommen ist diese Formulierung ein wenig ungenau, aber sie soll hier reichen.)
Ich überlege noch ein wenig, vielleicht fällt mir noch etwas Anschaulicheres ein.
Viele Grüße
Oliver
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Hi,
sehr anschaulich aber wenig präzise:
Der Impuls ist die „Wucht“ und die Energie ist die „Hitze“ des Körpers (nach einem Aufschlag).
Gruß
Moriarty