Schwung holen bei der Schaukel- wieso streckt man die Beine aus, wenn es vorwärts geht und zieht sie ein, wenn es rückwärts geht?
es müsste eigentlich was mit der Veränderung des Trägheitsmoments zu tun haben, oder? Aber wieso ist das von der Richtung abhängig?
9 Antworten
Du veränderst einfach den Schwerpunkt. Genau genommen müßte man eigentlich, wenn es vorwärts geht, nicht nur den Körper nach hinten lehnen, sondern auch die Beine nach hinten strecken. Beim Rückwärtsschaukeln dann umgekehrt die Beine und der Oberkörper nach vorne, um den Schwerpunkt weit nach vorn zu bekommen. (Ich habe das praktisch ausprobiert, weil ich mir darüber Gedanken gemacht habe, als meine Kinder schaukeln lernten!). Allerdings ist diese Bewegung ziemlich unergonomisch. Da die Beine leichter sind als der Körper kann man in Kauf nehmen, dass die Beine der gewünschten Schwerpunktverlagerung eigentlich entgegenwirken. dafür ist die Bewegung flüssiger, man rutscht nicht von der Schaukel und das "Fliegen-Gefühl" stellt sich besser ein.
Bei dieser Schaukelbewegung handelt es sich um erzwungene Schwingungen. Um die unvermeidbaren Reibungsverluste optimal auszugleichen, muss dem Pendel (Schwerependel) zum richtigen Zeitpunkt Energie vom Erregerschwinger, quasi von der schaukelnden Person zugeführt werden. In diesem Fall beträgt die Phasendifferenz zwischen Erregerschwingung und der Schwingung des Resonators Δφ = -π/2. Diese Anregungsenergie entsteht durch die Beschleunigung des Körpers der schaukelnden Person mittels Muskelkraft, und ist auch mit einer entsprechenden Verlagerung des Körperschwerpunktes verbunden ist.
Gruß, H.
es ist der Schwerpunkt. Ich erinnere mich an ein Vorlesungsexperiment, bei dem in den maximalen Auslenkungen die (unbemannte) Schaukel abgesenkt und beim Durchgang durch die Mitte angehoben wurde. So wird Energie in die Schwingung gebracht.
Am ehesten hängt das mit dem Drehimpuls zusammen. An den "Totpunkten" gibt man dem Körper ein Drehmoment in die eine Richtung, dadurch erhält die Schaukel ein Drehmoment in die andere Richtung und bewegt sich noch ein wenig weiter aufwärts.
Dass man dabei Energie aufwendet, merkt man, wenn man sich gegenläufig bewegt. Da ist die Bewegung viel leichter.
Man kann eine Schaukel auch mit In-die-Hocke-Gehen und Aufstehen beschleunigen, aber dazu braucht sie schon ein wenig Schwung am Anfang und man muss die Bewegungen auch an anderen Punkten durchführen (und mit der doppelten Frequenz).
Es kommt nicht auf die Richtung an. Man muss im tiefsten Punkt den Schwerpunkt nach oben verlagern und im Totpunkt den Schwerpunkt nach unten verlagern. Steht man auf der Schaukel heißt das, im Tiefpunkt aufstehen, im Totpunkt in die Hocke gehen.