Was ist bitte mit dem Drehimpuls eines Gewichtes gemeint?
Wie kann ein Gewicht einen Drehimpuls besitzen? Bei einem radsystem... Verständlich aber bei einem Gewicht? Was soll denn bei meinem Gewicht die Winkelgeschwindigkeit sein?
Bzw was soll mein Radius sein?
4 Antworten
Natürlich hat auch ein sich geradlinig bewegender Massepunkt einen Drehimpuls:
Dieser ist immer auf einen Referenzpunkt bezogen und definiert als
In deinem Beispiel ist der Referenzpunkt die Radachse in der Ebene, hier mit U bezeichnet.
Nun kann man den Drehimpuls des fallenden Massepunkts einfach hinschreiben:
und was hier mit r bezeichnet ist, ist nichts anderes als der Radius des Rades.
Mehr gibt's da nicht zu sagen.
Der Gesamtdrehimpuls beeinhaltet definitiv auch den Drehimpuls des Massepunktes.
Auch ohne ein rotierendes Rad hätte der Massepunkt einen Drehimpuls in Bezug auf U:
Das hat den selben Drehimpuls wie oben - auch wenn sich nichts dreht!
Willkommen in der Mechanik ;-)
Nein, das ist einfach so, steht in jedem Lehrbuch der Mechanik drin. Müsste jetzt die Seiten abfotofrafieren, aber man kann es auch nachlesen:
https://www.youtube.com/watch?v=RYg4Cdj18NY
...
...
Ein Drehimpuls muss nicht immer auf den Schwerpunkt bezogen sein. Ist er das nicht, so hat ein geradlinig bewegter Körper automatisch eine Winkeländerung bezüglich dieses Referenzpunktes und somit einen Drehimpuls.
Eine rotierende Masse auf einem Faden wird geradlinig wegfliegen, wenn der Faden reisst. Da der Drehimpuls erhalten bleibt und vorher zweifelsfrei ein Drehimpuls vorhanden war, muss die anschließende geradlinige Bewegung ebenfalls den selben Drehimpuls aufweisen - anders wäre der Satz von der Drehimpulserhaltung schwer verletzt.
Das ist mir völlig klar. Aber in der Skizze, die du erstellt hast, verliert "das Gewicht" durch seine Aufhängung (?) beim Verlassen der Kreisbahn auch seinen Drehimpuls sehr schnell. Wenn es frei tangential wegfliegt, dann natürlich nicht.
Deshalb meine Nachfrage beim Fragesteller.
Aaah, ok also sozusagen weil dieses Gewicht mit dem rotierenden rad in Verbindung ist.
Also kann ich mir sozusagen das fallende Gewicht als Erweiterung des Körpers "radsystem" vorstellen, also ändert mein Rad System seine "Körperform" mit der Bewegung des nach unten fallenden Gewichtes und somit hat es Einfluss auf den Drehimpuls?
Ich glaube ich bin noch nicht vertraut genug mit dem Konzept aber danke :P ist der Drehimpuls ein Teil des Impulses p=mv? Welche physikalische Anwendung hat es einen Massepunkt im Bezug auf einen Punkt zu beobachten und dann diesen "Dreh"impuls zu berechnen, wobei man auch dafür m und v braucht (und damit auch einfach p=mv machen könnte)?
Der Drehimpuls ist in der Physik eine Eigenständige Größe und nicht "Teil" des Impulses. Stimmt ja von der Einheit schon gar nicht...
Es gibt in der Mechanik Erhaltungsgrößen, eine davon ist der Drehimpuls, andere Energie und Impuls. Warum dies so ist hat mit der Struktur von Raum und Zeit zu tun und führt auf das Noether Theorem: siehe dort "Rotierende Bewegungen". So genau willst du es aber sicher (noch) gar nicht wissen ;-)
Um die Lagerkräfte auf ein mechanisches System zu berechnen muss man eine Gleichgewichtsbedingung für die Kräfte und eine weitere für die Drehmomente aufstellen. Das macht man auch dann, wenn sich kinematisch gar nichts drehen kann. Nur Impulserhaltung ist nicht genug, man muss auch Drehimpulserhaltung berücksichtigen.
Ein Gewicht kann nur eine Winkelgeschwindigkeit und einen Drehimpuls haben, wenn es sich dreht. Sonst nicht.
Aus der Aufgabe muss man entnehmen, dass sich das Gewicht an der Peripherie des Rads mitdreht, und somit einen Bahndrehimpuls und einen Eigendrehimpuls hat.
Versteh nicht ganz, was du meinst - glaube wir reden wir aneinander vorbei. Das Gewicht hat per Definition des Drehimpulses einen Drehimpuls bezüglich U (ich beziehe mich auf mein Bild): es ändert ja ständig seinen Winkel bezüglich U.
Der Drehimpuls eines starren Körpers bezüglich eines Referenzpunktes setzt sich zusammen aus
- einem translatorischen und einem
- rotatorischen um seinen Schwerpunkt S
Nur wenn du U=S setzt, fällt der erste Anteil weg.
Ja, wohl schon.
Es ist dein Bild, dein Referenzpunkt. Hat slso "nur" "per deiner Definition" einen Drehimpuls, weil Ortsvektor und translatorischer Impuls nicht parallel sind.
Ich sehe nicht, was bei einer simplen Aufgabe für einen Sinn haben sollte.
Klar, irgendsowas hat wohl der Aufgaben-Erfinder ausgedacht (z.B. ein Objekt, das zuerst an einem Rad klebt und dann plötzlich tangential wegfliegt und weiter rotiert.
Wenn der Fragesteller nicht mehr sagt, werden wir es halt nicht wissen.
LG H.
Danke! Eine Frage, schreibst du diese Definitionen immer selber? Hast glaube ich schonmal so einen Abschnitt geschickt der ähnliche Struktur hatte ^^
Ich verfasse meine Beiträge eigenständig auf dem Computer. Die so entstandene Datei drucke ich aus, scanne sie und lege sie in einer Bilddatei ab. Diese füge ich bei gf ein.
LG H.
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Alles was sich dreht hat einen Drehimpuls, solange es eine Ausdehnung und eine Winkelgeschwindigkeit hat.
Hier gehts um ein radsystem an dem ein Gewicht hängt und nach unten abrollt, an sich fällt mein Gewicht ja bloß und versetzt somit das radsystem in Rotation
Es fällt ja nicht senkrecht sondern bewegt sich auf eine Kreisbahn mit dem Rad, wenn ich den Aufbau mir richtig vorstelle.
Warte ich schicke Mal eben einen Link zum Bild
Für mich fällt es senkrecht, oder betrachte ich das falsch und es geht um die seitliche "abrollkraft"?
Wickelt es sich an einer Schnur ab oder ist es mit einer Schnur fester Länge am Radsystem befestigt. Im 1. Fall sehe ich da auch keine Drehimpuls
Es wickelt sich ab und versetzt somit beim fallen das Rad in rotation
hast du dich da nicht etwas vertan?
Ein geradlinig bewegter Massepunkt kann doch per Definition keinen Drehimpuls haben? (Bestenfalls quantenmechanisch dessen Elementarteilchen).