Wissenstest, Impuls und Drehimpuls

Impuls und Drehimpuls sind grundlegende physikalische Größen. Während es beim Impuls um translatorische Bewegungen geht, bezieht der Drehimpuls auf die Rotation von Körpern um eine Drehachse. Für beide Größen gilt jeweils ein Erhaltungssatz. Im Test wird das Verständnis von Größen und Zusammenhängen aus diesem Themenfeld geprüft.

Hier kannst du dich selbst testen. So kannst du dich gezielt auf Prüfungen und Klausuren vorbereiten oder deine Lernerfolge kontrollieren.

Multiple-Choice-Test zum Thema "Physik - Impuls und Drehimpuls".

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WISSENSTEST

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Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH): "Wissenstest, Impuls und Drehimpuls." In: Lernhelfer (Duden Learnattack GmbH). URL: http://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik-abitur/artikel/wissenstest-impuls-und-drehimpuls (Abgerufen: 11. July 2025, 23:01 UTC)

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Relativistischer Impuls

Mit der relativistischen Deutung der Masse ergibt sich für die Relativitätstheorie auch ein relativistischer Impuls, der berechnet werden kann mit der Gleichung:

$\vec{p} = m (v) \cdot \vec{v} = \frac{m_{0}}{\sqrt{1 - v^{2} / c^{2}}} \cdot \vec{v} = k \cdot m_{0} \cdot \vec{v}$

Mit dem relativistischen Impuls kann auch der Kraftbegriff relativistisch dargestellt werden.

Relativität der Masse

Die Masse ist ein Maß für die Schwere und die Trägheit eines Körpers. In der klassischen Physik wird sie als konstant angesehen. In der speziellen Relativitätstheorie ist es möglich, sie als abhängig von der Geschwindigkeit zu interpretieren, um experimentelle Tatsachen zu erklären. Für diese relativistische Masse $m_{\text{rel}}$ gilt dann:

$m_\text{rel}=\frac{m_0}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}$ Mittlerweile wird diese Interpretation allerdings vermieden. In der aktuellen Forschung wird die Masse auch in Bezug auf die Relativitätstheorie als konstant angenommen.

Drehimpuls

Bei der Translation charakterisiert der Impuls den Bewegungszustand eines Körpers. In analoger Weise lässt sich bei der Rotation der Bewegungszustand eines rotierenden starren Körpers durch die physikalische Größe Drehimpuls kennzeichnen. Der Drehimpuls eines Körpers kann berechnet werden mit der Gleichung:

$\begin{array}{l} \vec{L} = J \cdot \vec{ω} \\ J Trägheitsmoment des Körpers \\ \vec{ω} Winkelgschwindigkeit \end{array}$

Künstliche Satelliten

Ein Satellit (lat., Trabant, Begleiter) ist ein natürlicher oder künstlicher Himmelskörper, der sich um die Erde oder einen anderen Zentralkörper bewegt. Im engeren Sinne versteht man unter Satelliten künstliche Himmelskörper, die die Erde umrunden. Um die Erde bewegen sich inzwischen auf kreisförmigen bzw. elliptischen Bahnen eine große Anzahl von Satelliten mit den verschiedensten Aufgaben. Neben Forschungssatelliten gibt es z. B. Wettersatelliten, Nachrichtensatelliten oder Spionagesatelliten. Eine spezielle Form sind geostationäre Satelliten zur Übertragung von Fernsehprogrammen und zur Nachrichtenübermittlung.

Drehimpulserhaltungssatz

Analog zum Impulserhaltungssatz bei der Translation gilt für die Rotation ein Drehimpulserhaltungssatz. Er besagt, dass in einem abgeschlossenen System die Summe der Drehimpulse konstant ist, also gilt:

$\begin{array}{l} \vec{L} = \sum_{i = 1}^{n} {\vec{L}}_{i} = \sum_{i = 1}^{n} J_{i} \cdot {\vec{ω}}_{i} = konstant \\ \vec{L} Gesamtdrehimpuls \\ {\vec{L}}_{i} Drehimpulse der einzelnen Körper \\ J_{i} Trägheitsmomente der einzelnen Körper \\ {\vec{ω}}_{i} Winkelgeschwindigkeiten der einzelnen Körper \end{array}$

Dieser Drehimpulserhaltungssatz gilt in der Makrophysik einschließlich astronomischer Objekte ebenso wie im Bereich der Mikrophysik.

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