Wenn zwei Teilchen aufeinander stoßen, wird der Impuls eins zu eins übertragen oder geht Energie anderweitig verloren?
13 Antworten
Es gibt das Modell des "ideal elastischen" Stoßes. Dabei gilt, das die Summe der kinetischen Energien und die Summe der Impulse der beiden beteiligten Körper vor und nach dem Stoß identisch sein müssen.
Die Frage ist jetzt: Gibt es solche "ideal elastischen Stöße" in der Natur? Für maktroskopische Körper kann man das Klar verneinen. Die Flummies können noch so gut sein, die Atome in ihrem Innern müssen aneinander reiben, und Energie geht in Wärme verloren.
Bei Elementarteilchen hingegen ist die Frage schon etwas schwieriger zu beantworten. Elektronen haben keine innere Struktur. Der sogenannte Coulomb-Stoß zwischen zwei Elektronen wird daher meines Wissens normalerweise als ideal angenommen. Es gibt aber andere, etwas kompliziertere Verlustmechanismen, die zwar extrem klein, aber theoretisch da sind. Z.B. wird bei dem Stoß sogenannte Bremsstrahlung emittiert, die dem System wieder Energie nimmt.
Zusammenfassend kann man sagen, dass es sowas wie "ideale" Prozesse oder Dinge in der Natur eigentlich nie gibt. Man kann aber verdammt dicht drankommen.
bei atomaren/molekularen Teilchenkollisionen geht eigentlich keine kinetische Energie (Impuls) verloren, sofern keine Materieumwandlungsprozesse dabei stattfinden. Es ist dann ein idealer elastischer Stoß.
das meinte ich, danke für deine Antwort! Das ist man aus unserer Maktrowelt nicht gewohnt, daher finde ich das erstaunlich
Ob kinetische Energie "verloren geht" (also zum Beispiel in Wärme umgewandelt wird), hängt von vielen Faktoren ab, im Allgemeinen wird ein Teil der Energie in Wärme umgewandelt, ein Teil bleibt kinetisch.
Das alles hat aber nichts mit dem Impuls zu tun. Impuls wird immer erhalten, ganz unabhängig davon, was mit der Energie passiert.
achso ok, dann meinte ich, ob die der Impuls eins zu eins über kinetische Energie weitergegeben wird, da Wärme - jetzt kommts! - auch kinetische Energie ist. Tadaaaa.
Impuls wird durch eine Kraft zwischen den beiden Teilchen übertragen, die beim Stoß kurz wirkt, man kann das betrachten ganz ohne Energie ins Spiel zu bringen.
Kraft ist Impulsveränderung pro Zeit, wenn also eine Kraft auf einen Körper wirkt, so verändert sich sein Impuls. Bei einem Stoß üben die beiden Teilchen Kräfte aufeinander aus, sodass ihr Impuls sich jeweils ändert. Es wird Impuls von einem Teilchen auf das andere übertragen, insgesamt ist der Impuls aber erhalten. Alle diese Überlegungen betreffen nur den Impuls, die Energie hat da zunächst nichts verloren und kann getrennt betrachtet werden.
Für den Impuls gibt es einen Erhaltungssatz. Der kann nicht verloren gehen.
Für die Energie auch - was man da mit "verloren gehen" meint ist oftmals die Umwandlung in Wärmeenergie.
Sätze gehen permanent verloren - vor allem die von Politikern vor Ausschüssen...
Gab es da nicht auch einen Erhaltungssatz? Die Summe der Dummheit in einem Gremium bleibt konstant?
Potenziert die sich nicht eher mit der Anzahl der Gremiumsmitglieder?
Der gilt nur, solange sich die Bedingungen nicht ändern. Garant für die Zunahme der Dummheit ist die Einführung einer Quote. Aus 5 Seilschaftsmännern und jeweils 2 qualifizierten Frauen und Männern werden mit einer 30% Mindestquote 5 Seilschaftsmänner, 2 Seilschaftsfrauen und eine qualifizierte Frau sowie ein qualifizierter Mann.
Für Energie und Impuls gelten jeweils Erhaltungssätze, die beide erfüllt sein müssen. Das schränkt die Möglichkeiten dessen ein, was passieren kann.
wenn zwei Elektronen kollidieren, wird keine Bremsstrahlung frei. Der Stoß ist ideal elastisch.