Impuls vs. Wirkung
Die Wörter Wirkung und Impuls werden in unserem täglichen Leben frei verwendet. Anwälte versuchen, die Auswirkungen der von ihren Klienten begangenen Straftaten zu minimieren, indem sie sagen, dass es sich um eine impulsive Handlung handelte, die spontan und nicht wirklich beabsichtigt war. Wir erfahren in ihren Autobiografien, welchen Einfluss große Persönlichkeiten auf die Köpfe erfolgreicher Menschen von heute hatten, und das plötzliche Gefühl oder den Impuls, den Menschen haben, sich einer Handlung hinzugeben, die völlig vorherbestimmt war. Aber liegt nur so viel zwischen Aufprall und Impuls? Dies sind Begriffe, die in der Physik beim Studium der Bewegung (Mechanik) weit verbreitet sind. Es gibt viele Unterschiede zwischen den beiden Konzepten, auf die in diesem Artikel eingegangen wird.
Impuls
Wird eine Kraft auf einen Körper ausgeübt, ändert er seinen Impuls. Der Zusammenhang zwischen der Kraft und der Geschwindigkeitsänderung eines Körpers ergibt sich aus dem 2. Newtonschen Bewegungsgesetz in folgender Gleichung
F=m X a=ma
Wobei F die ausgeübte Kraft ist, m die Masse des Körpers und ‚a‘seine Beschleunigung. Nun wissen wir, dass die Beschleunigung die Änderungsrate der Geschwindigkeit ist
Daher F=m X (v1 – v2)/t
Oder, F X t=m X (v1 – v2)
d.h. Ft=m(v1 – v2)
Aber das Produkt aus Masse und ihrer Geschwindigkeit ist ihr Impuls
Also F x t=Impulsänderung
Dies impliziert, dass die Impulsänderung eines Körpers ein Produkt der Kraft ist, die für eine gewisse Dauer auf ihn einwirkt.
Dies bedeutet auch, dass die gleiche Impulsänderung in einem Körper mit einer großen Kraft, die über einen kleinen Zeitraum wirkt, und einer kleinen Kraft, die über einen langen Zeitraum wirkt, induziert werden kann.
Auswirkung
Aufprall ist ein weiteres wichtiges Konzept bei der Untersuchung von Kollisionen sich bewegender Körper und ihrer Folgen. Stoß ist die plötzliche Kraft, die zwei Körper spüren, wenn sie kollidieren. Der Aufprall oder die von Körpern empfundene Kraft ist direkt proportional zu der Kraftmenge und der Zeitdauer, für die eine Kollision stattfindet. Der Aufprall hängt von den relativen Geschwindigkeiten der beiden Körper ab, die kollidieren. Beim Cricket-Spiel ist seitens des Schlagmanns mehr Kraft erforderlich, um den von einem schnellen Bowler geworfenen Bowl an dem Bowler vorbei zurückzuschicken, als den Ball am Wicketkeeper vorbei zu führen. Dies liegt daran, dass er die Geschwindigkeit des sich schnell bewegenden Balls nutzt und ihn nur über den Kopf des Wicketkeepers führt, als wenn er ihn am Bowler vorbei zurückzwingt.
Die Untersuchung des Aufpralls ist sehr hilfreich bei der Konstruktion von Automobilen, da Designer die Auswirkung des Aufpralls während einer Kollision minimieren können, indem sie die Aufprallfestigkeit des Automobils erhöhen. Dies soll dadurch erreicht werden, dass die Vorderseite des Fahrzeugs so gest altet wird, dass sie die kinetische Energie des Fahrzeugs, die aus der entgegengesetzten Richtung kommt, maximal absorbiert, sodass nur ein kleiner Teil dieser Energie den Fahrer erreicht.
Was ist der Unterschied zwischen Impuls und Wirkung?
• Stoßkraft und Impulskraft sind unterschiedlich verstandene Kraftwirkungen
• Während der Impuls als Änderung des Impulses eines Körpers verstanden wird und eine Funktion der ausgeübten Kraft und der Zeitdauer ist, für die er ausgeübt wird, ist die Stoßkraft die Kraft, die über einen sehr kurzen Zeitraum ausgeübt wird.
• Aufprall hat die gleiche Einheit wie Kraft, während Impuls in Impulseinheiten ausgedrückt wird, die kg m/s sind
• Der Impuls ist ein Integral der Kraft über die Zeit, weshalb er andere Einheiten als die Kraft hat.
