Zum Inhalt springen
lektion.net

Physik · Klasse 11

Impuls und Impulserhaltung

Lesezeit etwa 3 Minuten · 2 Beispiele · 3 Übungen · Redaktion Lektion.net · Stand 11.10.2026

Du berechnest den Impuls p = m · v, wendest den Impulserhaltungssatz auf Stöße an und unterscheidest elastische und unelastische Stöße.

Die Grundlagen

Ein langsam rollender Lastwagen ist schwerer aufzuhalten als ein schnell geworfener Tennisball? Beides hängt von Masse und Geschwindigkeit ab. Diese Größe heißt Impuls:

p = m · v

Einheit: kg · m/s. Der Impuls ist eine gerichtete Größe (Vektor): Er zeigt in Bewegungsrichtung. Bewegen sich zwei Körper in entgegengesetzte Richtungen, hat einer einen negativen Impuls.

Impuls und Kraft

Mit dem zweiten Newtonschen Gesetz gilt F = Δp : Δt. Eine Kraft, die eine Zeit lang wirkt, ändert den Impuls. Das Produkt F · Δt heißt Kraftstoß.

Daraus folgt: Je länger der Bremsvorgang dauert, desto kleiner ist die Kraft. Airbags, Knautschzonen und federnde Turnmatten verlängern die Zeit des Abbremsens und verringern so die Kräfte auf den Körper.

Impulserhaltungssatz

In einem abgeschlossenen System (keine äußeren Kräfte) bleibt der Gesamtimpuls erhalten:

m₁ · v₁ + m₂ · v₂ = m₁ · v₁' + m₂ · v₂'

(v₁' und v₂' sind die Geschwindigkeiten nach dem Stoß.)

Stoßarten

  • Unelastischer Stoß: Die Körper bleiben nach dem Stoß zusammen und bewegen sich gemeinsam weiter. Der Impuls bleibt erhalten, aber ein Teil der kinetischen Energie wird in Verformung und Wärme umgewandelt. Gemeinsame Geschwindigkeit: v' = (m₁v₁ + m₂v₂) : (m₁ + m₂).
  • Elastischer Stoß: Die Körper prallen voneinander ab. Impuls und kinetische Energie bleiben erhalten (zum Beispiel näherungsweise bei Billardkugeln).

Rückstoß

Ein Körper, der etwas nach hinten ausstößt, bekommt einen Impuls nach vorne. Vorher ist der Gesamtimpuls null, danach auch: Raketen, Feuerwehrschläuche und ein Gewehr beim Schuss zeigen den Rückstoß.

Kurz gemerkt

Impuls p = m · v (Vektor). In abgeschlossenen Systemen bleibt der Gesamtimpuls erhalten. Unelastischer Stoß: gemeinsame Geschwindigkeit v' = (m₁v₁ + m₂v₂)/(m₁ + m₂), kinetische Energie geht teilweise in Wärme über.

Durchgerechnete Beispiele

Beispiel 1

Ein Güterwagen (20 t) fährt mit 3 m/s auf einen stehenden Wagen (10 t) und koppelt an. Wie schnell fahren beide danach?
  1. Impuls vorher: 20 000 kg · 3 m/s + 0 = 60 000 kg · m/s
  2. v' = 60 000 : 30 000

Ergebnis v' = 2 m/s

Beispiel 2

Wie viel kinetische Energie geht dabei in Wärme und Verformung über?
  1. vorher: ½ · 20 000 · 3² = 90 000 J
  2. nachher: ½ · 30 000 · 2² = 60 000 J

Ergebnis 30 000 J werden umgewandelt.

Übungen

Löse zuerst selbst, dann klappst du die Lösung auf.

  1. Impuls eines Balls (0,4 kg) mit 15 m/s?

    Lösung anzeigen

    p = 6 kg · m/s

  2. Ein Skater (60 kg) steht still und wirft einen Ball (2 kg) mit 9 m/s nach vorne. Wie schnell rollt er zurück?

    Lösung anzeigen

    0 = 2 · 9 + 60 · v, v = −0,3 m/s (0,3 m/s rückwärts)

  3. Warum verringert ein Airbag die Verletzungsgefahr?

    Lösung anzeigen

    Er verlängert die Bremszeit. Bei gleicher Impulsänderung ist die Kraft dadurch kleiner.

Darauf solltest du achten

  • Bei Gegenverkehr werden beide Impulse positiv gerechnet.

    Impulse sind gerichtet. Entgegengesetzte Richtungen bekommen entgegengesetzte Vorzeichen.

  • Beim unelastischen Stoß wird auch die kinetische Energie als erhalten angesetzt.

    Nur der Impuls bleibt erhalten. Ein Teil der kinetischen Energie wird umgewandelt.

Hinweis zur Klassenstufe

Dieses Thema steht in vielen Bundesländern in Klasse 11 auf dem Lehrplan. Je nach Land und Schulform kann es früher oder später kommen.

Nachhilfe · kostenlos anfragen

Nachhilfe für dein Kind finden

Sag uns Fach, Klasse und Wunschzeit. Wir geben deine Anfrage an bis zu drei passende Nachhilfelehrkräfte oder Institute weiter.

  • Alle Fächer, Klasse 1 bis 13
  • Online oder vor Ort
  • Kostenlos und unverbindlich

Kostenloser Vermittlungsservice. Für die Vermittlung erhalten wir gegebenenfalls eine Vergütung von unseren Partnern, für dich entstehen keine Kosten.

✉ Nachhilfe finden