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Impuls bei Drehungen

Impuls bei Drehungen. Winkelgeschwindigkeit, Drehimpuls, Drehmoment. Inhalt. Winkel- und Bahngeschwindigkeit Drehimpuls und Bahnimpuls Drehimpuls und Trägheitsmoment Drehmoment Drehimpuls-Erhaltung. Quelle: (FAZ 26.10.99, Seite T5).

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Impuls bei Drehungen

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Presentation Transcript

  1. Impuls bei Drehungen Winkelgeschwindigkeit, Drehimpuls, Drehmoment

  2. Inhalt • Winkel- und Bahngeschwindigkeit • Drehimpuls und Bahnimpuls • Drehimpuls und Trägheitsmoment • Drehmoment • Drehimpuls-Erhaltung

  3. Quelle: (FAZ 26.10.99, Seite T5) Aufgrund der unterschiedlichen Trägheitsmomente unterscheidet sich die Fahrphysik von Bus und PKW bei Drehbewegungen. Bei geradliniger Fahrt verhalten sich beide annähernd gleich.

  4. Winkel- und Bahngeschwindigkeit

  5. Drehimpuls und Bahnimpuls

  6. Drehimpuls und Trägheitsmoment

  7. Drehimpuls bei zusammengesetzten Objekten • Bei zusammengesetzten Objekten werden die Trägheitsmomente der Teile addiert

  8. Drehimpuls und Trägheitsmoment • Bei zusammengesetzten Objekten werden die Trägheitsmomente der Teile addiert

  9. Drehimpulse bei beschleunigter Drehung

  10. Drehmoment bei beschleunigter Bewegung Farbe: Rot Drehmoment, Lila Trägheitskraft

  11. Winkelgeschwindigkeit, Drehimpuls und Drehmoment . Drehimpuls, Drehmoment und Trägheitsmoment sind bezüglich der Drehachse definiert: Diese Größen ändern sich bei Änderung von Ort und Richtung der Achse

  12. Der Satz von der Drehimpulserhaltung • Wirken auf ein abgeschlossenes System von Massenpunkten keine äußeren Kräfte, dann bleibt die Summe der Drehimpulse zeitlich konstant Die Gesetze zur Energie- Impuls- und Drehimpulserhaltung bleiben bei allen Vorgängen in der Natur erfüllt Weitere Erhaltungssätze gibt es nur noch für Teilchenzahlen

  13. Versuch • Drehimpulserhaltung auf der Drehbühne • Auf die Drehbühne mit Drehimpuls null bezüglich der Bühnen-Drehachse wird ein rotierendes Rad gebracht, Radachse senkrecht zur Bühnenachse • Auf der Bühne wird die Richtung der Radachse verändert: Kippung bis Radachse parallel zur Achse der Bühne • die Bewegung der Bühne erhält Drehimpuls null bezüglich der Bühnenachse aufrecht

  14. Zum Versuch Drehimpulserhaltung auf der Drehbühne Rot: Drehimpuls des Rads, Blau Drehimpulsder Bühne

  15. Rot: Drehimpuls des Rads, Blau Drehimpulsder Bühne

  16. Rot: Drehimpuls des Rads, Blau Drehimpulsder Bühne

  17. Rot: Drehimpuls des Rads, Blau Drehimpulsder Bühne

  18. Rot: Drehimpuls des Rads, Blau Drehimpulsder Bühne

  19. Erläuterung zum Versuch „Drehimpulserhaltung im abgeschlossenen System“

  20. Zusammenfassung • Trägheitsmoment einer Masse m im Abstand r von der Drehachse: J = m·r2 [1 m2kg] • Bei zusammengesetzten Objekten werden die Trägheitsmomente der Teile addiert • Drehimpuls: L = J·ω[1 m2kg/s] • Drehmoment: T = J·dω/dt [1 m2kg/s2] • Drehimpuls-Erhaltung: Die Summe der Drehimpulsein einem abgeschlossenen System bleibt konstant • Das Trägheitsmoment ist bezüglich der Drehachse definiert: • Bei Änderung von Ort und Richtung der Achse muss es neu berechnet werden

  21. MEGOLA – mit dem Vorderrad dreht sich ein 5 Zylinder Sternmotor (Baujahr 1925) finis Guggenheim Museum Las Vegas Fritz Gockerell auf seiner Megola

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