Kraftstoß gerade

Der gerade, zentrale Stoß

Bei einem geraden, zentralen Stoß liegen die Geschwindigkeitsvektoren und die Schwerpunkte der Stoßpartner auf der → Stoßnormalen, d.h. senkrecht zur Berührungsebene.

Die Größe des Kraftstoßes wird durch die Massen der Stoßpartner, die Aufprallgeschwindigkeit und die → Rückprallelastizität (wirkende Stoßzahl) bestimmt. Für den Sonderfall des geraden, zentralen Stoßes zwischen einem sich bewegenden und einem ruhenden Stoßpartner (bei gleicher Masse, homogener Massenverteilung und vernachlässigter Rotation) gilt:

1. Stoßzahl k = 1: Stoßpartner 1 kommt durch die Stoßwirkung zum Stillstand und Stoßpartner 2 bewegt sich mit gleicher Geschwindigkeit in die gleiche Richtung weiter.
2. Stoßzahl k = 0: Beide Stoßpartner bewegen sich nach dem Stoß mit halber Geschwindigkeit in die gleiche Richtung weiter.

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Kinematische Betrachtung

Unter Einbeziehung der Grundsätze der Energie- und Impulserhaltung und der Annahme, daß sich Stoßpartner 2 vor dem Stoß in Ruhe befindet, ergeben sich nachfolgende Formeln für die Berechnung der Stoßwirkungen:

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Berechnungsbeispiele

onchange=“calcStoss()“

Masse Stoßkörper 1: kg

Masse Stoßkörper 2: kg

Masse m1	3,80 kg		5,46 kg
Masse m2	3,80 kg		5,46 kg

Geschwindigkeit (v₁): km/h ≡m/s

Stoßfaktor (k) =

0

1

Kraftstoß (S) : kg m/s

	vor Stoß	nach Stoß
Geschwindigkeit Stock 1 in m/s
Geschwindigkeit Stock 2 in m/s
Kinetische Energie Stock 1 in Joule
Kinetische Energie Stock 2 in Joule
Verformungsarbeit in Joule
Impuls Stock 1 in Ns
Impuls Stock 2 in Ns

Berechnungen erfolgen auf Grundlage der Aufprallgeschwindigkeit. Berücksichtigt man zudem den Geschwindigkeitsverlust des Stoßkörpers 1 auf der Wegstrecke bis zum Aufprall, so ergeben sich folgende → Laufwege.