Impuls

Neben der Energie gibt es eine weitere wichtige Größe, die in allen physikalischen Prozessen erhalten bleibt. Diese Größe nennt man Impuls. Die Erhaltung des Impuls hängt mit der Symmetrie des Raumes Zusammen.

Ähnlich wie die kinetische Energie hängt auch der Impuls eines Gegenstands von der Geschwindigkeit und der Masse ab. Jedoch ist die Abhängigkeit des Impuls von der Geschwindigkeit nicht so groß wie die der Energie. Für Geschwindigkeiten, die deutlich kleiner als Lichtgeschwindigkeit sind, hat ein Gegenstand bei doppelter Geschwindigkeit auch nur den doppelten Impuls.

Das Wort Impuls

Das Wort "Impuls" steht im nicht-physikalischen Sprachgebrauch eher für einen kurzen Einfluss z.B. einen Schlag mit einem Hammer. Tatsächlich ist das auch der Ursprung des physikalischen Begriffs. Schlägt man nämlich mit einem Hammer gegen eine Metallkugel, so bringt er diese ins Rollen und der einmal gegebene Impuls bleibt (von Reibung abgesehen) erhalten.

Der Zusammenhang zwischen einem zeitlich begrenzten Kraftstoß und der Messgröße Impuls wird dadurch hergestellt, dass der Impuls als Kraft mal Zeit definiert ist. Eine bestimmte Kraft, die über eine gegebene Zeit wirkt überträgt also den Impuls, der als Produkt von Kraft und Zeit errechnet wird. Die kinetische Energie ist dagegen über die Arbeit als Kraft mal Weg definiert.

Erhaltung

Bei einem Zusammenstoß zweier Kugeln auf einem Billardtisch bleibt sowohl die gesamte kinetische Energie als auch der gemeinsame Impuls der beiden Kugeln erhalten. Aus diesen beiden Erhaltungssätzen kann man den Stoßvorgang eindeutig voraussagen.

Vektor

Es gibt noch einen weiteren Unterschied zwischen Energie und Impuls: Während die Energie eine Messgröße ist, die durch eine einfache Zahl mit Einheit angegeben werden kann, ist der Impuls gerichtet. Er muss durch Zahlenwert und Richtung angegeben werden. Solche Größen werden mathematisch als Vektoren dargestellt.

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Letzte Änderung: 09.02.2006