Kennzeichnung von schiefen elastischen
Stößen
Stößt ein Körper, z.B. eine Billardkugel,
unter einem beliebigen Winkel ungleich 0° und ungleich 90° gegen
eine Wand, so spricht man von einem schiefen elastischen Stoß (Bild
1). Das Gegenstück wäre ein gerader Stoß.
Beispiele für solche schiefen elastischen Stöße sind der
Stoß einer Billardkugel gegen die Bande oder das schiefe Auftreffen
eines hochelastischen Balles auf dem Boden.
Für einen solchen schiefen elastischen Stoß gelten wie für
alle elastischen Stöße der Impulserhaltungssatz
und der Energieerhaltungssatz
der Mechanik. Dabei sind allerdings zwei Fälle zu unterscheiden:
- Betrachtet man reale Körper, z.B. eine Billardkugel oder einen
Ball, so ist der schiefe Stoß immer mit Drehungen des betreffenden
Körpers verbunden. Dadurch werden die Verhältnisse sehr kompliziert
und lassen sich mathematisch in elementarer Form nicht mehr erfassen.
- Betrachtet man den Körper als Massepunkt
und schließt man die Rotation aus, dann ist eine mathematische Erfassung
mithilfe der Erhaltungssätze möglich. Wir beschränken uns
auf diesen Fall.
Schiefer elastischer Stoß eines
Massepunktes
Wir betrachten den in Bild 2 dargestellten Fall des Stoßes eines
Massepunktes gegen eine feste Wand. Dazu denkt man sich die Geschwindigkeit
vor dem Stoß, 
,
in zwei Komponenten zerlegt, eine parallel und eine senkrecht zur Wand
(
) .Beim elastischen
Stoß ändert sich 
nicht. Die Geschwindigkeit nach dem Stoß hat also die identische
Parallelkomponente:
In Bezug auf die senkrechte Komponente erfährt die Kugel einen zentralen elastischen Stoß. Da die Wand sich nicht bewegt, gilt:
Bild 2 zeigt die Geometrie. Man liest direkt ab:
Der Einfallswinkel ist gleich dem Ausfallswinkel (Reflexionswinkel), wie
bei der Reflexion von Licht. Es gilt also für einen Massepunkt das
Reflexionsgesetz.
Schiefer elastischer Stoß zwischen
Körpern gleicher Masse
Bild 3 zeigt den Stoß zwischen zwei gleich schweren Kugeln. Kugel
2 sei vor dem Stoß in Ruhe. Aus dem Energieerhaltungssatz folgt:
Beim zentralen Stoß ist:
Die zweite Kugel bewegt sich in der gleichen Richtung weiter.
Ist der Stoß nicht zentral, treten Winkel zwischen 
auf. Stets aber bilden 
die Seiten eines rechtwinkligen Dreiecks mit der Hypotenusenlänge
(Bild 3).
Die dargestellten Zusammenhänge werden z.B. genutzt, um Nebelkammeraufnahmen
auszuwerten.