Energie und Impuls: * 4 Arbeit, Energie und Leistung * 5 Teilchensysteme und Impuls *

 

  5 Teilchensysteme und Impulserhaltung

  • Schwerpunkt (Massenmittelpunkt)
    Der Schwerpunkt (Massenmittelpunkt) eines Systems bewegt sich unter dem Einfluss einer äußeren resultierenden Kraft wie ein Teilchen mit der Masse
  • Die Lage des Schwerpunktes lässt sich über die Ortvektoren
    der Einzelteile  und deren Massen mi bestimmen

  • Der Impuls eines Teilchens ist definiert als das Produkt aus Masse und Geschw. (Der Impuls ist eine Vektorgröße!)
                                           
  • Impulserhaltungssatz:
    Ohne Einwirkung äußerer Kräfte bleibt in einem System die Summe aller Kräfte konstant.
  • Kraftstoß und Impulsänderung
    Die Wirkung einer Kraft  auf einen Körper im Zeitintervall  wird als Kraftstoß bezeichnet und führt zu einer Impulsänderung.

Allg. :   

  • Grundgleichung der Dynamik:               
  • Bei einem elastischen Stoß bleibt die gesamte kinetische Energie der Stoßpartner erhalten. Bei einen inelastischen Stoß ändert sich die kinetische Energie. (Impulserhaltung gilt in beiden Fällen.)
  • Der Raketenantrieb basiert auf dem Ausstoß von Verbrennungsgasen (hier mit der Geschwindigkeit  relativ zur Rakete). Der Bewegungsablauf genügt der Raketengleichung, die aus den Newtonschen Axiomen abzuleiten ist.


 : momentane Raketenmasse;
mo    : Anfangsmasse;
    : Momentangeschw. der Rakete;
   : Äußere Kraft (Schwerkraft);

Nach Integration:

       ;


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