Stoßprozesse

Bewegen sich (mindestens) zwei Körper aufeinander zu und kommt es zwischen ihnen kurzzeitig zu einer Wechselwirkung, so wird das in der Physik als Stoß bezeichnet. Dabei ist es ganz gleich, ob es sich zum Beispiel um Billardkugeln handelt, die aufeinanderprallen, oder ob es kleinste Teilchen sind. Alle Stoßprozesse kann man mittels des Impulserhaltungssatzes und des Erhaltungssatzes der Energie beschreiben und erklären.

Einen Stoß bezeichnet man als elastisch, wenn die Summe der Bewegungsenergie vor und nach dem Zusammenstoß gleich bleibt. Das bedeutet, im Ideallfall wird keine Energie bei der Verformung in Wärme umgewandelt und entwertet. Deshalb liegt ein elastischer Stoß vor allem bei Körpern aus sehr harten Materialien vor, wenn diese zusammenprallen. Aus diesem Grund werden die Gesetzmäßigkeiten des elastischen Stoßes oft mit Hilfe von Billardkugeln oder Murmeln veranschaulicht.
Bei einem elastischen Stoß werden sowohl der Impulserhaltungssatz als auch der Energieerhaltungssatz erfüllt. Die Geschwindigkeiten nach dem Zusammenprall kann man bei Anwendung dieser beiden Gesetzmäßigkeiten genau vorhersagen, wenn man von jedem beteiligten Körper die Masse und die Anfangsgeschwindigkeit kennt.

Ein Beispiel:
Wenn man eine Murmel mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf eine zweite gleichgroße, ruhende Murmel stößt, bleibt nach dem Zusammenprall die erste Murmel stehen und die zweite Murmel bewegt sich mit der Geschwindigkeit, die zuvor die erste Murmel hatte, weiter. Die Murmeln haben ihre Geschwindigkeiten sozusagen ausgetauscht.

Bei dieser Beobachtung, die bei allen Körpern mit gleicher Masse gemacht werden kann, wenn sie elastisch zusammenstoßen, erfüllt das Ergebnis den Satz der Energieerhaltung und auch die Impulserhaltung.