Impulsgrößen

Impulsgrößen ist ein Sammelbegriff in der Physik für Größen, deren Bedeutung eng mit dem Impuls verbunden ist oder durch ihn beschrieben wird. Die zentrale lineare Impulsgröße ist der lineare Impuls J. Er ist definiert als J = ∫ F dt, wobei F die Kraft ist. Die Einheit ist Newtonsekunde (N·s), entsprechend kg·m/s. Die Änderung des linearen Momentums p eines Systems entspricht dem Impuls: Δp = p2 − p1 = J.

Eine verwandte Größe ist der Drehimpuls L. Dessen Änderung durch das Drehmoment τ ergibt ΔL = ∫ τ dt; der dazugehörige Impuls wird als Drehimpuls oder angular impulse bezeichnet. Die entsprechenden Einheiten sind N·m·s bzw. kg·m²/s.

Wichtige Konzepte: Das Impulsprinzip (Impulserhaltung) besagt, dass der Gesamtimpuls eines abgeschlossenen Systems konstant bleibt, solange keine äußeren Kräfte wirken. Für einzelne Kraftepisoden gilt: der Impulswechsel eines Körpers entspricht der zeitlich integrierten Kraft. Mess- und Berechnungsmethoden nutzen oft die Geschwindigkeitsänderung eines Körpers oder die Kraft-Zeit-Kurve, um J zu bestimmen.

Anwendungsbeispiele: In der Fahrzeug- und Sporttechnik hilft der Impulsbegriff bei der Analyse von Stößen und Bremsvorgängen. In der Technischen Mechanik dient er zur Beschreibung von Trägheitseffekten und Kollisionsfolgen.

Verwandt ist der Begriff in der Signaltheorie: das Dirac-Impulszeichen δ(t) dient als ideales Impuls-Eingangssignal; die Systemantwort h(t) beschreibt das Verhalten des Systems auf diesen Impuls über Faltung.