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SJ1920-EPH17

Impulserhaltung

Diese Woche soll es um den Begriff des Impulses gehen. Eine kurze Einführung, was der Impuls ist, findet ihr hier.

Aufgaben:

  • Lies dir im Buch die Seiten 80 bis 81 durch.
  • Schreibe einen Merksatz zu elastischen und unelastischen Stößen in dein Heft und gib zu jeder Stoßart drei verschiedene Beispiele an.
  • Schreibe einen Merksatz zum Impulserhaltungssatz in dein Heft.
  • Betrachte folgendes Experiment und löse die dazugehörigen Aufgaben schriftlich.
    • Ein Modellauto mit der Masse $m_1=2\,\text{kg}$ prallt mit der Geschwindigkeit $v_1=5\,\text{m/s}$ auf das Heck eines zweiten Modellautos der Masse $m_2=4\,\text{kg}$, dass mit der Geschwindigkeit $v_2=4\,\text{m/s}$ vor dem ersten Auto fährt. Nach dem Stoß fahren das erste Auto mit der Geschwindigkeit $u_1=5\,\text{m/s}$ und das zweite Auto mit der Geschwindigkeit $u_2=4,5\,\text{m/s}$ weiter.
    • Berechne für beide Autos jeweils den Impuls vor und nach dem Stoß.
    • Begründe, ob es sich um einen elastischen oder unelastischen Stoß handelt.
    • Berechne für beide Autos jeweils die Bewegungsenergie vor und nach dem Stoß.
    • Begründe, ob das System „Auto 1 und Auto 2“ ein abgeschlossenes System ist.
  • Schau dir dieses Video an und löse die folgenden Aufgaben schriftlich.
    • Schreibe deine Erklärung dazu auf, wie die Geschwindigkeit eines Objektes mithilfe einer Lichtschranke gemessen werden kann (ungefähr bei 1:41).
    • Nimm Stellung dazu, inwiefern das bei 3:10 beschriebene System ein abgeschlossenes System darstellt.
    • In dem Teil ab 3:40 (bis 4:33) wird ein Stoßexperiment durchgeführt, bei dem beide Wagen die gleiche Masse haben. Das Experiment wird bei zwei verschiedenen Startgeschwindigkeiten des ersten Wagens durchgeführt. Bestimme für beide Varianten den Impuls beider Wagen vor und nach dem Stoß. Alle benötigten Messwerte sind im Video zu finden.
    • Nimm Stellung zu deinen Ergebnissen und begründe gegebenen falls, wie die Abweichungen vom Impulserhaltungssatz zustande gekommen sein könnten.
    • Beschreibe schriftlich, mit welchen Maßnahmen die gesundheitlichen Folgeschäden inelastischer Stöße im Straßenverkehr reduziert werden können.