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  #1  
Alt 07.11.18, 23:04
Reinhold1 Reinhold1 ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 31.10.2018
Beitr?ge: 5
Standard Rotation Körper in der Schwerelosigkeit

Hallo liebes Forum,

ich Frage mich gerade folgendes:

Ein Körper in der Schwerelosigkeit rotiert um sich selbst, solange keine äußeren Kräfte auf diesen wirken. Wenn ich einen ruhenden Körper in der Schwerelosigkeit mit meinem Finger außerhalb des Schwerpunkts anstoße, so beginnt er zu rotieren (eine translative Bewegung folgt natürlich ebenfalls).

Rotiert er während des Kontakts mit meinem Finger um meinen Finger, oder um seinen Schwerpunkt? Wie berechne ich das Drehmoment? Kreuzprodukt aus dem Kraftvektor und welchem Radius? Dem Radius zum Schwerpunkt?


Ich hoffe jemand kann meine Fragen beantworten.

Liebe Grüße
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  #2  
Alt 07.11.18, 23:27
Bernhard Bernhard ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 14.06.2017
Beitr?ge: 2.633
Standard AW: Rotation Körper in der Schwerelosigkeit

Hallo Reinhold,

schau doch mal hier rein: https://de.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%...der_Definition
__________________
Freundliche Grüße, B.
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  #3  
Alt 08.11.18, 12:56
Reinhold1 Reinhold1 ist offline
Newbie
 
Registriert seit: 31.10.2018
Beitr?ge: 5
Standard AW: Rotation Körper in der Schwerelosigkeit

Hallo Bernhard,

das hat mir leider nicht wirklich geholfen.
Der Kern meines Problems ist zu verstehen, was die Drehachse ist. Der Schwerpunkt oder der Angriffpunkt der Kraft.


Grüße,
Reinhold
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  #4  
Alt 08.11.18, 13:23
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beitr?ge: 3.057
Standard AW: Rotation Körper in der Schwerelosigkeit

Zitat:
Zitat von Reinhold1 Beitrag anzeigen
Hallo Bernhard,

das hat mir leider nicht wirklich geholfen.
Der Kern meines Problems ist zu verstehen, was die Drehachse ist. Der Schwerpunkt oder der Angriffpunkt der Kraft.


Grüße,
Reinhold
Der Vektor der angreifenden Kraft und der Schwerpunkt des Körpers definieren eine Ebene. Die Drehachse ist dann die Gerade durch den Schwerpunkt, die senkrecht auf dieser Ebene steht.
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  #5  
Alt 08.11.18, 14:59
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beitr?ge: 2.423
Standard AW: Rotation Körper in der Schwerelosigkeit

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Der Vektor der angreifenden Kraft und der Schwerpunkt des Körpers definieren eine Ebene. Die Drehachse ist dann die Gerade durch den Schwerpunkt, die senkrecht auf dieser Ebene steht.
So einfach ist das nicht. Bei einem freien Körper liegt die Drehachse im Schwerpunkt. Wenn eine Kraft angreift, kann man die Drehachse auch woanders hin legen. Bei einem rollenden Rad z.B. kann man die momentane Drehachse auch im Kontaktpunkt mit der Straße sehen, wenn man das im Straßensystem betrachtet. Ich weiß nicht, ob es da offizielle Definitionen gibt.
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  #6  
Alt 10.11.18, 15:56
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beitr?ge: 3.057
Standard AW: Rotation Körper in der Schwerelosigkeit

Zitat:
Zitat von Ich Beitrag anzeigen
So einfach ist das nicht. Bei einem freien Körper liegt die Drehachse im Schwerpunkt. Wenn eine Kraft angreift, kann man die Drehachse auch woanders hin legen. Bei einem rollenden Rad z.B. kann man die momentane Drehachse auch im Kontaktpunkt mit der Straße sehen, wenn man das im Straßensystem betrachtet. Ich weiß nicht, ob es da offizielle Definitionen gibt.
Nun ja, Probleme der klassischen Mechanik wie dieses sind deterministischer Natur. Und die von mir angegebene Richtung ist die einzige ausgezeichnete Richtung in diesem Problem - es bleibt dem System gar nichts anderes übrig als dass diese Richtung mir der Richtung der Achse übereinstimmt. Nach dem Stoß dreht sich der Körper dann auf jeden Fall um diese Achse durch seinen Schwerpunkt.
Zugegeben, während des Stoßes ist es nicht so einfach, da dieser auch eine translatorische Komponente hat: Rotation und Translation überlagern sich.
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  #7  
Alt 12.11.18, 10:19
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beitr?ge: 2.423
Standard AW: Rotation Körper in der Schwerelosigkeit

Zitat:
Zitat von Hawkwind Beitrag anzeigen
Zugegeben, während des Stoßes ist es nicht so einfach, da dieser auch eine translatorische Komponente hat: Rotation und Translation überlagern sich.
Aber das war ja genau die Frage:
Zitat:
Zitat von Reinhold1 Beitrag anzeigen
Rotiert er während des Kontakts mit meinem Finger um meinen Finger, oder um seinen Schwerpunkt? Wie berechne ich das Drehmoment? Kreuzprodukt aus dem Kraftvektor und welchem Radius? Dem Radius zum Schwerpunkt?
Zitat:
Zitat von Timm Beitrag anzeigen
Ich sehe nicht, daß es im idealisierten Fall überhaupt Translation gibt.

Beispiel Vollkugel, beim zentralen Stoß Richtung Schwerpunkt hat man nur Translation, Richtung Rand zunehmend Rotation und Translation abnehmend und tangential nur Rotation. Denkfehler nicht ausgeschlossen.
Es gibt immer Translation, wenn die angreifende Kraft nicht durch eine zweite angreifende Kräft gleicher größe und entgegengesetzter Richtung kompensiert wird. Die Kombination aus Translation und Rotation ergibt dann zu jedem Zeitpunkt eine "momentane Drehachse" im Ursprungssystem, wenn man so will.
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  #8  
Alt 12.11.18, 11:40
pauli pauli ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 03.06.2007
Beitr?ge: 1.473
Standard AW: Rotation Körper in der Schwerelosigkeit

d.h. also das Teil das die Dinos vermutlich ausradiert hat hat ebenfalls die Erdbahn und die Rotationsgeschwindigkeit (geringfügig) verändert ... aber die Bahnänderung müsste sich dann ja in den millionen Jahren drastisch ausgewirkt haben und bis heute andauern?
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  #9  
Alt 12.11.18, 12:33
Hawkwind Hawkwind ist offline
Singularität
 
Registriert seit: 22.07.2010
Ort: Rabenstein, Niederösterreich
Beitr?ge: 3.057
Standard AW: Rotation Körper in der Schwerelosigkeit

Zitat:
Zitat von pauli Beitrag anzeigen
d.h. also das Teil das die Dinos vermutlich ausradiert hat hat ebenfalls die Erdbahn und die Rotationsgeschwindigkeit (geringfügig) verändert ... aber die Bahnänderung müsste sich dann ja in den millionen Jahren drastisch ausgewirkt haben und bis heute andauern?
Die Bahnen von Planeten um die Sonne entsprechen den Lösungen des Kepler-Problems. Die kinetische Energie des Körpers definiert, ob es elliptische (z.B. Planeten) oder hyperbolische Bahnen (z.B.nicht-wiederkehrende Kometen von außerhalb des Sonnensystems) sind.
Aufgrund der Kollision muss sich die kinetische Energie der Erde damals minimal verändert haben, d.h. ihre elliptische Bahn um die Sonne änderte sich minimal (z.B. leicht modifizierte Exzentrizität), aber sie folgt natürlich dennoch einer elliptischen Trajektorie. Die genaue Art der Änderung ergibt sich aus den Parametern der Kollison, aber es ist in jedem Fall eine neue stabile, geschlossene Ellipse ... keine heute noch andauernde ständige Änderung der Bahn. Ich hoffe, das war die Frage?
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  #10  
Alt 12.11.18, 13:25
Ich Ich ist offline
Moderator
 
Registriert seit: 18.12.2011
Beitr?ge: 2.423
Standard AW: Rotation Körper in der Schwerelosigkeit

"geringfügig" heißt: deutlich unter einem Milliardstel. So viel tut sich alleine schon wegen des Masseverlusts der Sonne jedes Jahrzehnt, das fällt also nicht wirklich auf.
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