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Les_Conrads
God
Physikalische Spielerei... warum ist das so?
dimanche 10 avril 2005, 14:54
Eine kurze Beschreibung des Experiments:
Wir stellen uns ein Bormaschinenfutter vor, welches von Hand mit einer Kurbel betrieben werden kann.
Drinn ist eine schnur eingespannt, an deren Ende ein Ring hängt.
Dreht man nun die Kurbel langsam, rotiert der Ring einfach nur.
Je schneller man jedoch dreht, desto mehr geht der Ring in eine Horizontallage.
Ber genügend hoher Drehzahl bilden der Ring und die Schnur einen Kegel...
Nun, warum ist das so? Ich hab mit allem rumgespielt, was ich so an Kräften kenne... finde jedoch keine erklärung für
1. das Trudeln des Befestigungspunktes Strippe-Ring und
2. dis horizontale Richtung des Ringes.
Wer kann mir dazu was sagen? Bitte bitte
Wir stellen uns ein Bormaschinenfutter vor, welches von Hand mit einer Kurbel betrieben werden kann.
Drinn ist eine schnur eingespannt, an deren Ende ein Ring hängt.
Dreht man nun die Kurbel langsam, rotiert der Ring einfach nur.
Je schneller man jedoch dreht, desto mehr geht der Ring in eine Horizontallage.
Ber genügend hoher Drehzahl bilden der Ring und die Schnur einen Kegel...
Nun, warum ist das so? Ich hab mit allem rumgespielt, was ich so an Kräften kenne... finde jedoch keine erklärung für
1. das Trudeln des Befestigungspunktes Strippe-Ring und
2. dis horizontale Richtung des Ringes.
Wer kann mir dazu was sagen? Bitte bitte
Zitat von »Lev«
ich frag mich ja wann die autoindustrie anfängt en used-look anzubieten
imperator79
God
Re: Physikalische Spielerei... warum ist das so?
dimanche 10 avril 2005, 16:16
Die Masse des Ringes befindet sich außen, also im Ring, konzentriert. Durch die Drehung der Schnur und des Ringes wirkt die Fliehkraft auf den Ring. Je schneller man dreht desto größer wird die Fliehkraft. Deshalb richtet er sich senkrecht zu Drehachse aus, und bleibt stabil wie ein Kreisel. (siehe Massenträgheitsmoment, in Literatur)
Gruß [nur so eine Idee, keine Garantie ;D]
edit: bearbeitet
Gruß [nur so eine Idee, keine Garantie ;D]
edit: bearbeitet
Bluefake
God
Re: Physikalische Spielerei... warum ist das so?
dimanche 10 avril 2005, 17:37
Solange der Ring nicht in der Waagerechten ist, kann er noch durch auftretende Fliehkräfte "bewegt", also ausgelenkt werden. Wenn er in der Waagerechten ist, können diese Kräfte seine Lage nicht mehr verändern. Er befindet sich dann in einem stabilen Zustand.
@imp79 : Bitte überarbeite Deine Beschreibung nochmal. Nicht innhaltlich, sondern sinnhaltlich. ;-)
Durch die Drehung der Schnur und des Ringes will der wirkt die Fliehkraft auf den Ring welche am Massepunkt, also Schwerpunkt angreift.
Les_Conrads
God
Re: Physikalische Spielerei... warum ist das so?
lundi 11 avril 2005, 19:35
Danke erstmal
MEin Problem: es sollte möglichst physikalisch korekt sein ( ich bruache es für nen kleines Zettelchen an die Wandtafel)
Leider komm ich immer noch nciht drauf, wo da ein Kräfteungleichgewicht auftritt...
Die Fliehkräfte wirken ja wenn, dann allseitig.
Kannst das noch etweas genauer erklären, bitte?
Dank schonmal
Les
MEin Problem: es sollte möglichst physikalisch korekt sein ( ich bruache es für nen kleines Zettelchen an die Wandtafel)
Leider komm ich immer noch nciht drauf, wo da ein Kräfteungleichgewicht auftritt...
Die Fliehkräfte wirken ja wenn, dann allseitig.
Kannst das noch etweas genauer erklären, bitte?
Dank schonmal
Les
ich frag mich ja wann die autoindustrie anfängt en used-look anzubieten
MarcTHEmaster
Full Member
Re: Physikalische Spielerei... warum ist das so?
lundi 11 avril 2005, 21:45
also ich würde das als Physiker folgendermaßen begründen :
Die Stelle mit dem Knoten an dem Ring, stellt eigentlich die Stelle mit der größten Masse an der Ringfläche dar, diese wird durch Zentrifugalkräfte und sonstige "Unwuchten" in dem Ring natürlich bei einer Drehbewegung nach außen gedrückt, natürlich erst dann, wenn die Zentrifugalkraft in der Lage ist die Gewichtskraft des Ringes aufzuheben.
Deswegen findet man eine solche Lage erst bei relativ schnellen Drehbewegungen.
Öhm nen Formalismus kann ich dir hierfür allerdings jetzt nicht bieten :
Die Stelle mit dem Knoten an dem Ring, stellt eigentlich die Stelle mit der größten Masse an der Ringfläche dar, diese wird durch Zentrifugalkräfte und sonstige "Unwuchten" in dem Ring natürlich bei einer Drehbewegung nach außen gedrückt, natürlich erst dann, wenn die Zentrifugalkraft in der Lage ist die Gewichtskraft des Ringes aufzuheben.
Deswegen findet man eine solche Lage erst bei relativ schnellen Drehbewegungen.
Öhm nen Formalismus kann ich dir hierfür allerdings jetzt nicht bieten :
cK
Senior Member
Re: Physikalische Spielerei... warum ist das so?
mardi 12 avril 2005, 03:18
Hi,
die Masse des Rings (gegen die die Masse des Fadens übrigens vernachlässigbar klein ist) versucht bei dieser rotatorischen Bewegung möglichst weit nach "außen" (also möglichst weit von der Drehachse weg) zu kommen. Deshalb stellt die Waagrechte den stablisten Zustand dar, den die Anordung ab einer gewissen Drehgeschwindigkeit (mit einer grossen Fliehkraft) entgegen der Schwerkraft, die den Ring in der Senktechten "aufhängen" möchte, einnimmt. Die perfekte Waagrechte wird aber nie erreicht.
so long,
cK
Edit: Kleine (in der Realität immer vorhandene) Unwuchten sind für eine solche Veränderung der Lage natürlich unverzichtbar.
Edit2: Der Luftwiderstand des Ringes ist in waagrechter Lage geringer, der des Fadens dafür größer. Ist aber beides wohl "vernachlässigbar klein".
Edit3: shouldn't drink and post...
die Masse des Rings (gegen die die Masse des Fadens übrigens vernachlässigbar klein ist) versucht bei dieser rotatorischen Bewegung möglichst weit nach "außen" (also möglichst weit von der Drehachse weg) zu kommen. Deshalb stellt die Waagrechte den stablisten Zustand dar, den die Anordung ab einer gewissen Drehgeschwindigkeit (mit einer grossen Fliehkraft) entgegen der Schwerkraft, die den Ring in der Senktechten "aufhängen" möchte, einnimmt. Die perfekte Waagrechte wird aber nie erreicht
.so long,
cK
Edit: Kleine (in der Realität immer vorhandene) Unwuchten sind für eine solche Veränderung der Lage natürlich unverzichtbar.
Edit2: Der Luftwiderstand des Ringes ist in waagrechter Lage geringer, der des Fadens dafür größer. Ist aber beides wohl "vernachlässigbar klein".
Edit3: shouldn't drink and post...
