Der Impulsstrom spendet die Basis einer allgemein verwendbaren Metapher, die hydrodynamisch durch einen naturwüchsigen Strom veranschaulicht werden. |
Als Impulsstrom bezeichne ich die Umladung einer Menge eines Energieträgers. Wenn die Umladung augenblicklich erfolgt spreche ich von einem Impuls.
Ein Körper kann sich - in diesem Sinn - nur in Bewegung setzen, indem er Impuls mit einem zweiten Körper.. austauscht. Fährt ein Auto an, muss der Motor über die Drehbewegung der Räder Impuls der Erde entnehmen und ins Fahrzeug hinein pumpen.
Der Motor verbrennt Benzin und treibt damit die Räder an. Wenn das Auto aufgebockt ist, drehen sich die Räder, aber das Auto bewegt sich nicht, weil die Räder nicht "pumpen". Wenn die Räder des aufgebockten Autos gebremst werden, wird die Energie des Benzins an der Bremse in Wärme umgewandelt. Das Auto bewegt sich nicht, obwohl der Motor Energie abgibt.
Das Auto muss in gewisser Weise mit seinen Rädern die Strasse oder die Erde antreiben. Das Auto und die Erde bewegen sich dann in entgegengesetzte Richtungen. Wenn ich die Erde festhalte, bewegt sich das Auto. Durch diese Konvention (der Richtung) fliesst der Impuls von der Erde in das Auto.
Energetisch spreche ich von Aktion und Reaktion. Die Energie des Benzins bewegt Auto und Erde in zwei entgegengesetzte Richtungen.
Beim Bremsen fliesst dieser Impuls wieder an die Erde zurück. Prallt ein Auto gegen eine Mauer, strömt der Impuls schlagartig über die Frontpartie an die Mauer weg. Der Impulsstrom wird dann so stark, dass er sogar massive Metallteile bleibend verformen kann. Beim Nageln, Hämmern oder Boxen sind starke Impulsströme erwünscht, um das Material zu verformen oder dem Gegner Schaden zuzufügen. Impuls könnte man also auch als Bewegungsmenge oder als Wucht bezeichnen.
Impuls kann auf drei Arten "strömen": leitungsartig, feldartig und konvektiv. Beim leitungsartigen Transport fliesst der Impuls durch einen Stoff hindurch, beim feldartigen wird der Impuls vom Gravitations- oder vom elektromagnetischen Feld transportiert und beim konvektiven Transport strömt der Impuls zusammen mit einem Stoff durch den Raum.
Beispiele:
Das Wasser, das das Wasserrad antreibt, transportiert den Impuls mit sich, also konvektiv
Die Fahrradkette, die das hintere Rad antreibt, transportiert den Impuls in die entgegengesetzte Richtung, also leitungsartig (konduktiv).
Die Stärke eines leitungsartigen Stromes kann über die Verformung des durchströmten Soffes, die Stärke eines konvektiven Stromes über die Geschwindigkeit und die Masenstromstärke oder über Geschwindigkeit, Dichte und Volumenstromstärke gemessen werden. Für den Transport durch das elektromagnetische Feld liefern die Feldstärken die zur Berechnung des Impulstransportes notwendige Information.
An Stelle der Kraft tritt daher die Impulsstromstärke. Karlsruher Physikkurs
leitungsartig, feldartig und konvektiv
[ http://systemdesign.ch/index.php/Impulsstrom ]
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