Impuls und Stöße
Was erhalten bleibt, wenn Dinge zusammenstoßen, und was nicht.
Der Impuls ist Masse mal Geschwindigkeit, und seine Summe ändert sich in einem Stoß nie: was der eine Körper gewinnt, verliert der andere. Mit der Energie ist es nicht so ordentlich. In einem vollkommen elastischen Stoß bleibt auch die kinetische Energie erhalten; in einem wirklichen geht ein Teil in Wärme, Schall und Verformung, und die Körper trennen sich langsamer, als sie aufeinander zukamen.
Wie viel übrig bleibt, sagt die Stoßzahl: die Geschwindigkeit, mit der sie auseinandergehen, geteilt durch die, mit der sie sich näherten. Eins ist ein vollkommener Rückprall, null ein Stoß, nach dem sie zusammenbleiben.
| Größe | Zeichen | Wie es gerechnet wird | Einheit |
|---|---|---|---|
| Impuls | p | Masse × Geschwindigkeit | Kilogrammmeter je Sekunde |
| Kinetische Energie | E | ½ × Masse × Geschwindigkeit² | Joule |
| Stoßzahl | e | Trenngeschwindigkeit ÷ Annäherungsgeschwindigkeit | keine |
Das Newton-Pendel ist die Vorführung, die jeder kennt und fast niemand allein aus dem Impuls erklären kann: der Impuls bliebe auch erhalten, wenn zwei Kugeln mit halber Geschwindigkeit abflögen, und das tun sie nicht. Die Energie ist es, die das ausschließt. Setze den Rückprall der Kugeln auf eins und sieh es ewig laufen; setze ihn auf ein halb und sieh es sterben.
Öffne in der App die Szene Newton-Pendel, um das hier laufen zu sehen.