Unterschied zwischen Impuls und Kinetischer Energie

[Musicmaker88]

Klar, das eine m*v, das andere Ekin=1/2 m v^2. Doch jetzt komm ich gerade irgendwie ins Straucheln, nachdem ich mir Gedanken über Denksport Physik aufgaben gemacht habe.

Beisspiel 1:
Stein wird bei bestimmter Geschwindigkeit X in Matsch geworfen und sinkt 1 cm ein. Wie viel stärker muss man werfen, damit er 4 Zentimeter eintaucht.
Mein "spontaner" Gedanke: Wenn er 4 mal so tief in Matsch gehen soll muss kinetische Energie viermal so groß sein,was doppelte Gescwhindigkeit schlussfolgert, da v im Quadrat steht. (was richtige Lösung ist)
Doch dann kam mir der Gedanke, das ich ebenso spontan sagen hätte können, vierfache Tiefe bedeutet vierfacher Impuls. (was falsch ist)

-> So bemerkte ich, den Unterschied nicht richtig verinnerlicht zu haben.

Beispiel 2:
Ein Wagen rollt reibungsfrei auf Schienen. Es regnet hinein. Wie verändert sich Geschwindigkeit , Impuls und kinetische Energie.
Lösung: 1.Geschwindigkeit nimmt ab, 2. Impuls ändert sich nicht, 3.kinetische Energie nimmt ab.

Dann dazu im Vergleich Beispiel 3:
Es hat aufgehört zu Regnen. Wasser wird durch Stöpselöffnung unten rausgelassen. Wie verändern sich nun die 3 Parameter
Lösung: 1. Geschwindigkeit bleibt gleich, 2. Impuls nimmt ab, 3.kinetische Energie nicht ab.


Ich hoffe ihr könnt mir anhand dieser Beispiele oder auch generell, die wesentliche Unterschiede zwischen Impuls und kinetischer Energie veranschaulichen. Weil je mehr ich darüber nachdenke um so komischer kommt´s mir vor...

[vogelmann]

p ist eine Vektorgröße und damit gerichtet, wohingegen bei T (kin. Energie) eigentlich immer nur der Betrag wichtig ist.

Demzufolge betrachtest du zwei völlig verschiedene Paar Schuhe. Das eine ist eine Energie, das andere nicht. Du kannst allerdings den Impuls in die Formel für T einfügen, und erhälst dann eine direkt mit dem Impuls korrelierte Energie.

Den Rest kannst du dir ja selber erarbeiten

[Musicmaker88]

mm, vielleicht kann des jemand mal veranschaulichen. wo die wesentliche unterschiede sind. Woher weiß ich welche Formel ich nun gebrauche muss, wan der ersten Aufgabe zum Beispiel?

[CaptainBalu]

[BugBear]

danke für die gute erklärung!

mal ne ganz dumme frage:

Beispiel 2:
Ein Wagen rollt reibungsfrei auf Schienen. Es regnet hinein. Wie verändert sich Geschwindigkeit , Impuls und kinetische Energie.
Lösung: 1.Geschwindigkeit nimmt ab, 2. Impuls ändert sich nicht, 3.kinetische Energie nimmt ab.

sollen die drei lösungen die richtigen lösungen sein oder nur auswahlmöglichkeiten?
Weil wieso sollte sich die geschwindigkeit verändern, wenn der wagen reibungsfrei rollt ???? (sorry, für die wahrscheinlich total blöde frage )

[Schienenschreck]

[cms-so]

Wenn du in dem Bsp2 den Impuls betrachtest stellst du auch fest, dass der Wagen langsamer werden muss:
p = m * v
fällt nun Regen in den Wagen wird m (Masse) größer. Also muss v kleiner werden.

ABER ich hab da jetzt mal ne Frage zu "wie langsam wird der Wagen?"
Angenommen, der Wagen wird doppelt so schwer (also m1 = 0,5 m2):
Wenn ich mit dem Impulssatz an die Sache gehe ergibt sich folgendes:
m1 * v1 = m2 * v2
0,5 m2 * v1 = m2 * v2 |:m2
0,5 v1 = v2
=> Der Wagen ist noch 0,5 mal so schnell.

Wenn ich jetzt mit dem Energieerhaltungssatz rechne:
0,5 m1 v1² = 0,5 m2 v2² |:0,5
m1 v1² = m2 v2²
(0,5 m2) v1² = m2 v2² |:m2
0,5 v1² = v2²
und Achtung: Wurzel0,5 v1 = v2
=> Der Wagen ist noch Wurzel0,5 mal so schnell.

Wie kann dass denn sein? Mach ich i-was falsch?^^