Impuls

Der Impuls ist die bilanzierfähige Primärgrösse der Translationsmechanik. Weil der Impulsinhalt eines Körpers gleich Masse mal Geschwindigkeit des Schwerpunktes ist, transformiert sich der Impulsinhalt wie eine Länge, d.h. der Impuls ist eine vektorwertige Grösse. Der Impuls wird in Newtonsekunde (Ns; 1 Ns = 1 kgm/s) gemessen. Als Formelzeichen verwenden wir p oder (p_x, p_y, p_z).

Der Impuls spaltet bezüglich eines raumfesten Koordinatensystems (Weltsystem) in drei Komponenten auf. Jede dieser drei Komponenten darf als eigenständige Menge bilanziert werden. Untersucht man nun Bewegungen längs einer Geraden, tritt nur eine Komponente in Erscheinung. Diese Menge, die gespeichert und transportiert werden kann, bezeichnet man in der Umgangssprache als Schwung oder Wucht. Im Gegensatz zur Masse und analog zur elektrischen Ladung kann der Impulsinhalt eines Körpers kleiner als Null werden. Der Körper, der sich gegen die entsprechende Koordinate des Weltsystems bewegt (v<0), besitzt dann eine Schuld, die nur durch Zufuhr von Impuls ausgeglichen werden kann.

Fliesst der Impuls leitungsartig durch einen Festkörper hindurch, reagiert dieser mit einer entsprechenden Verformung. Folglich können leitunsartige Impulsströme mit einer Federwaage gemessen werden. Ein Körper kann auch mit einem Feld Impuls austauschen. Die Stärke eines Impulsstromes bezüglich eines ausgewählten Systems und die Quellenstärke nennt man Kraft. Die Impulsbilanz verknüpft die leitungsartigen und die konvektiven Impulsströme, sowie die Impulsquellen mit der Inhaltsänderung. Weil er Impuls unter allen Umständen erhalten bleibt, gibt es keine Impulsproduktionsrate.

Dynamische Prozesse längs einer Geraden wie Frontal- und Auffahrkollisionen von Autos und Eisenbahnzügen lassen sich gut im Flüssigkeitsbild darstellen und analysieren.

Bezüglich der Raum-Zeit bildet der Impuls den räumlichen Teil des Masse-Impuls-Vektors.