PHYSIK MECHANIK - Abteilung für Didaktik der Physik

2. Impuls und Impulskapazität
2.1 Definition des Impulses
Ein rollender Wagen hat Schwung. Je schneller er rollt, und je schwerer er ist, desto mehr
Schwung hat er. Die Bedeutung von dem, was man umgangssprachlich Schwung nennt, deckt
sich sehr gut mit der Bedeutung der mengenartigen physikalischen Größe Impuls.
Huygens nannte den Impuls "quantitas motus", sinngemäß übersetzt "Bewegungsmenge". Ein
sich bewegender Körper enthält eine bestimmte Menge Impuls, genauso wie ein elektrisch geladener
Körper eine bestimmte Menge Elektrizität enthält.
Wir beschränken uns zunächst auf die Betrachtung eindimensionaler, geradliniger Bewegungen
in x-Richtung, und wir legen fest:
Bewegt sich ein Körper in die positive x-Richtung, so ist sein Impuls positiv. Bewegt sich der
Körper in die negative x-Richtung, so ist sein Impuls negativ. Ruht der Körper, so ist sein Impuls
Null.
Wir legen als nächstes die Impulseinheit fest:
Ein Körper der Masse 1 kg, der sich mit einer Geschwindigkeit von 1 m/s in die positive x-Richtung
bewegt, hat einen Impuls von einem Huygens: p = 1 Hy.
Wir überzeugen uns später davon, daß man zur Festlegung der Impulseinheit keine weiteren Angaben
über den Einheitskörper zu machen braucht. Man braucht z. B. nichts über seine geometrische
Gestalt und über seine chemische Zusammensetzung zu sagen.
Abb. 2.1 zeigt, wie man den Impuls eines Körpers K messen kann. Man läßt Einheitskörper E,
d. h. Körper, von denen jeder eine (negative) Impulseinheit trägt, mit K so zusammenstoßen, daß
sie nach dem Stoß mit K verbunden bleiben ("inelastischer Stoß"). Dabei geht von K auf E Impuls
über. Man läßt nun so lange Einheitskörper gegen K stoßen, bis K und alle bereits an ihm hängenden
Einheitskörper zum Stillstand gekommen sind. Wenn dazu z Einheitskörper erforderlich
sind, weiß man, daß K am Anfang z Impulseinheiten hatte.
Abb. 2.1. Zur Messung des Impulses. K = Körper, dessen Impuls gemessen werden soll. E = Körper mit einer Impulseinheit