Stöße

Der große Vorteil der Erhaltungssätze wird deutlich, wenn man die Wechselwirkung zweier relativ zueinander bewegter Körper (Stoß) betrachtet. Ohne genau zu wissen, wie sich die Wechselwirkung im Detail abspielt, kann man aus der Kenntnis der Massen und der Anfangsgeschwindigkeiten der beteiligten Partner deren Endgeschwindigkeiten vorhersagen (Bilanzcharakter der Erhaltungssätze: Man sagt aus den Anfangsbedingungen den Endzustand voraus; was dazwischen ist, braucht man nicht zu wissen).

Meist betrachtet man bei den Stößen die folgenden Extremfälle:

Elastischer Stoß: Die kinetische Energie der Stoßpartner bleibt erhalten, es findet keine Umwandlung mechanischer Energie in innere Energie statt.
Inelastischer Stoß: Die kinetische Energie der zusammenstoßenden Körper wird teilweise in innere Energie umgewandelt. Man spricht vom vollkommen inelastischen Stoß, wenn die Partner ineinander verhaken und nach der Wechselwirkung mit gleicher Geschwindigkeit weiterfliegen.

Der Einfachheit halber werden bei den folgenden Herleitungen nur solche Stöße betrachtet, bei denen zwei Körper beteiligt sind, deren Schwerpunkte sich auf einer Geraden bewegen. Man bezeichnet diesen Vorgang als zentralen Stoß.

Hinweis: Bei vielen Problemen aus der Praxis sind Stöße nicht zentral. Deren theoretische Behandlung ist wesentlich aufwändiger und wird im Folgenden nicht angesprochen. Als Beispiel seien hier die sehr häufigen nicht zentralen Stöße beim Billard genannt.