Impulsbilanz modellieren

Die Mechanik kennt neben der Energie zwei vektorwertige, bilanzierfähige Grössen, den Impuls und den Drehimpuls. Zerlegt man diese beiden Vektormengen bezüglich eines Koordinatensystems, erhält man sechs nicht mischbare Komponenten. Dazu kommen noch all die geometrischen Eigenschaften: mathematisch gesehen bildet die Rotation eine nichtabelsche Gruppe; Verschiebung und Drehung hängen voneinander ab; jeder Drehimpulstransport bedingt eine spezielle Anordnung der Impulsströme; der Drehimpulsinhalt eines Objekts ist durch die Verteilung des Impulses festgelegt. Für zusätzliche Verwirrung sorgt dann noch das Gravitationsfeld, da dessen Wirkung von der Bewegung des Beobachters abhängt.

Zum Glück sind nicht alle mechanischen Vorgänge so komplex. Viele Bewegungsabläufe in der Technik lassen sich in guter Näherung als eindimensional modellieren. Dazu gehören einige typische Unfälle auf der Strasse, die Längsbewegungen von Schienenfahrzeugen oder das Verhalten des Fahrgestells eines Flugzeuges beim Landen. Solche Bewegungen sollen nun modelliert und simuliert werden.