Plastischer Stoß
Physik
Basiswissen
Plastisch heißt: mit Formveränderung und einem Verlust von Bewegungsenergie. Bei einem plastischen Stoß treffen zwei oder mehr Objekte aufeinander und mindestens eines der Objekte hat danach dauerhaft eine andere Form als vor dem Stoß. Das ist hier kurz vorgestellt.
Was heißt plastisch?
Knete, Teig oder weicher Modellierton: als plastisch bezeichnet man eine bleibende Formveränderung von Gegenständen ohne dass die Gegenstände dabei reißen oder brechen. Bei einem plastischen Stoß im eigentlichen Sinn des Wortes, muss also mindestens eines der beteiligten Objekte seine Form dauerhaft verändern.
Wesentlich: Bewegungsenergie geht verloren
Die bleibende Formveränderung von Objekten benötigt Energie. Bei plastischen Stößen muss also irgendwohe Energie kommen, um beteiligte Objekte in der Form zu verändern. Diese Energie stammt aus der vor dem Stoß vorhandenen Bewegungsenergie, auch kinetische Energie genannt. Das Wesentliche ist, dass die beteiligten Objekte nach dem Stoß zusammen betrachtet weniger Bewegungsenergie haben als vor dem Stoß.
Es gilt immer: Impuls- und Energieerhaltung
Bei einem plastischen Stoß geht zwar immer Bewegungsenergie verloren, die Gesamtmenge der Energie bleibt jedoch erhalten. Bewegungsenergie wird lediglich in Verformungsenrgie umgewandelt. Ebenfalls erhalten bleibt der Gesamtimpuls aller beteiligten Objekte. Zu den allgemeinen Gesetzen, die für alle Stöße gelten, siehe auch unter Stoßgesetze ↗
Welche Arten plastischer Stöße unterscheidet man?
- Bei einem zentralen Stoß passiert alles nur auf einer Geraden.
- Dazu gibt es einfache Formeln ohne Vektoren zentraler elastischer Stoß ↗
- Einen nicht zentralen Stoß nennt man auch schief.
- Dabei bewegen sich die zwei Körper vorher auf unterschiedlichen Geraden
- Für solche Stöße braucht man Vektoren zu Berechnen (Oberstufe)
- Siehe auch Stöße ↗
Wie berechnet man solche Stöße?
Für nicht-zentrale plastische Stöße sind die Formeln aufwändig. In der Regel berechnet man zentrale plastische Stöße. Bei ihnen haben die Bahnen der Schwerpunkte der kollidierenden Körper einen gemeinsamen Schnittpunkt. Zur Berechnung siehe unter zentraler plastischer Stoß ↗
Was ist der Unterschied zum unelastischen Stoß?
Eigentlich sind unelastisch und plastisch Synonyme. Ein unelastischer Stoß ist damit von der Wortbedeutung her dasselbe wie ein plastischer Stoß. Von plastischen Stößen spricht man jedoch eher beim Zusammenprall größerer Objekte, die sich dann auch tatsächlich dauerhaft verformen. Unelastisch verwendet man dann eher im Zusammenhang mit mikrosopischen Objekten wie Elektronen oder einzelnen Atomen. Mehr dazu unter unter unelastischer Stoß ↗
Was war der Double Asteroid Redirection Test?
Am 26. September 2022 schlug eine von Menschen gebaut Sonde absichtlich auf einem kleinen Asteroiden auf. Das Ziel war es, den Asteroiden durch den Aufschlag von seiner alten Flugbahn etwas abzulenken. Damit soll getestet werden, wie man für die Erde gefährliche Asteroiden von ihrem Kurs abbringen kann. Da die Sondentrümmer auch nach dem Aufschlag vollständig auf dem Asteroiden verblieben, war dieser Zusammenstoß ein vollkommen plastischer Stoß im Sinn der Physik. Lies mehr unter Double Asteroid Redirection Test ↗