Diese Simulation demonstriert die beiden Extremfälle eines Stoßprozesses am Beispiel zweier Wagen: Ein elastischer Stoß ist dadurch gekennzeichnet, dass die Summe der kinetischen Energien (Bewegungsenergien) der beteiligten Körper konstant ist. Dagegen haben nach einem vollkommen unelastischen Stoß beide Körper die gleiche Geschwindigkeit; die Summe der kinetischen Energien ist gegenüber dem ursprünglichen Wert reduziert, da sich ein Teil davon in innere Energie umgewandelt hat (Erwärmung).
Der Gesamtimpuls der beteiligten Körper bleibt sowohl beim elastischen als auch beim unelastischen Stoß erhalten. Die Bewegung des gemeinsamen Schwerpunkts (angedeutet durch einen gelben Punkt) wird durch den Stoßprozess nicht beeinflusst.
Mit den zwei Radiobuttons links oben kann man zwischen elastischem und vollkommen unelastischem Stoß hin- und herschalten. Der Schaltknopf "Zurück" dient dazu, die Wagen in ihre Ausgangsposition zu bringen; gestartet wird die Simulation durch einen Mausklick auf den Startknopf. Wird die Option "Zeitlupe" gewählt, so verlangsamt sich dadurch die Bewegung um den Faktor 10.
Mithilfe der vier Eingabefelder kann man die Anfangswerte für Masse und Geschwindigkeit der beiden Wagen verändern ("Enter"-Taste nicht vergessen!). Dabei stehen positive Geschwindigkeitswerte für eine Bewegung nach rechts, negative dagegen für eine Bewegung nach links. Extreme und sinnlose Eingaben werden automatisch abgeändert.
Je nachdem, welcher Radiobutton im unteren Teil der Schaltfläche ausgewählt wurde, stellt die App Geschwindigkeiten, Impulse oder kinetische Energien der Wagen graphisch dar.
Wir danken Herrn Walter Fendt für die Erlaubnis, diese HTML5/Javascript-Animation auf LEIFIphysik zu nutzen.
Damit du den Stoß richtig verstehst, solltest du mehrere Versuche simulieren und die Ergebnisse selbst nachrechnen.
Elastischer Stoß
Versuch 1
| Wagen 1 | Wagen 2 | |||||||
| m | v | p | Ekin | m | v | p | Ekin | |
| vor dem Stoß | 0,50 kg | 0,20 m/s | 0,10 Ns | 0,010 J | 0,50 kg | 0,00 m/s | 0,00 Ns | 0,000 J |
| nach dem Stoß | ||||||||
Versuch 2
| Wagen 1 | Wagen 2 | |||||||
| m | v | p | Ekin | m | v | p | Ekin | |
| vor dem Stoß | 1,00 kg | 0,20 m/s | 0,20 Ns | 0,020 J | 0,20 kg | -0,10 m/s | -0,020 Ns | 0,001 J |
| nach dem Stoß | ||||||||
Vollkommen unelastischer Stoß
Versuch 1
| Wagen 1 | Wagen 2 | |||||||
| m | v | p | Ekin | m | v | p | Ekin | |
| vor dem Stoß | 0,50 kg | 0,20 m/s | 0,10 Ns | 0,010 J | 0,50 kg | 0,00 m/s | 0,00 Ns | 0,000 J |
| nach dem Stoß | ||||||||
Versuch 2
| Wagen 1 | Wagen 2 | |||||||
| m | v | p | Ekin | m | v | p | Ekin | |
| vor dem Stoß | 1,00 kg | 0,20 m/s | 0,20 Ns | 0,020 J | 0,20 kg | -0,10 m/s | -0,020 Ns | 0,001 J |
| nach dem Stoß | ||||||||