Fragen zum Drehimpuls, Impulserhaltungssatz

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,

ich h;tte einige Fragen zu dem Thema Drehimpuls.

  1. Wenn ich Beim Fahrrad die Gabel anhebe und dabei den Pedal benutze, dreht sich ja das Rad. WIe kann ich dies mit dem Drehimpuls beschreiben.

2.Und wohin geht dann der (Drehim-) Impuls hin ?? Er kann ja nicht verschwinden.

  1. Wenn ich an einer Stativstange an jedem Ende ein Gewicht befestige und ich es so befestige dass es frei drehbar ist (hoffe ihr koennt es euch vorstellen ^^), kann ich ja das Ereignis mit dem Impulserhaltungssatz beschreiben. Wie gehts das ??

  2. Warum rotieren die Satelliten um ihre eigene Achse. Also bei ihrer Umlaufbahn um die Erde natuerlich…

So hoffe ich habe euch nicht mit so vielen Fragen erschlagen.

Danke schon mal im Vorraus
Jung

#2

Guten Morgen,

Wenn due bei einem Fahrrad die Gabel anhebst ist nur das Vorderrad in der Luft :wink:

Der Drehimpuls bezeichnet doch nichts weiter als die Energie, die in einer Rotation steckt, ähnlich wie beim klassischen Impuls p=m*v.

Ein dreidimmensionaler Körper kann um drei Raumachsen rotieren, sein Gesamtdrehimpuls setzt sich also aus drei einzelnen Drehimpulsen zusammen.

Das Rad ritiert nur im eine Achse, also hast du nur eine Hauptträhgeitsachse und brauchst das dazu gehörige Trägheitsmoment.
Multipliziert mit der Winkelgeschwindigkeit kommt der Drehimpuls raus.

siehe auch: Horst Kuchling - Taschenbuch der Physik

#3

Hallo Jung,

Ich hatte leider in der Schule nicht allzu viel mit den Impulserhaltungssätzen zu tun, aber ich versuche dennoch mal deine Fragen zu beantworten:

  1. Durch das bewegen des Pedals gibst du ein Drehmoment in das System. Das Drehmoment wird dann über den Kettenzug transportiert und wirkt schließlich am Zahnrad des Rades, wodurch sich dieses dann dreht. Es wirkt also ein Drehmoment auf das Rad, wodurch dieses dann seinen Drehimpuls ändert (in diesem Falle vergrößert).
  2. Wenn du das Pedal bewegst, dann kannst du es ja zuerst nur relativ schwer bewegen und je schneller sich das Rad dann schon dreht, desto einfacher lässt sich auch das Pedal bewegen. Also wird die Steigerung des Drehmoments immer geringer. Da das Rad aber nicht ideal (also Widerstandslos) aufgehängt ist, sondern z.B. durch die Aufhängung gebremst wird, wird das Rad zu einem gewissen Zeitpunkt nicht weiter beschleunigt. Wäre das Rad ideal aufgehängt und hätte keinen Luftwiderstand o.ä. würde es sich tatsächlich ewig weiter drehen. Aber da es sich um ein Experiment in der Realität handelt, funktioniert es so (leider) nicht.
    3.Tut mir leid, ich hab den Aufbau nicht so ganz verstanden. (Wie drehst du die Stange (horizontal/vertikal)? Entsprechend: Welches Ereignis möchtest du beschrieben haben?)
    4.Wenn Satelliten sich drehen hat das meiner Meinung nach wahrscheinlich genau die gleiche Ursache, wie die Erdrotation und die Rotationen eigentlich aller Himmelskörper (Planeten, Monde). Da ich die aber nicht kenne, kann ich das nicht mit Bestimmtheit sagen. Wobei: Grund für die Rotation ist letztlich natürlich ein Drehimpuls, aber woher der jetzt kommt, kann ich nicht erklären.

Ich hoffe, du verstehst, was ich meine und meine Antworten konnten dir zumindest ein bisschen weiterhelfen. Wie gesagt, sind nur spontane Überlegungen meinerseits

Gruß,

Kentucky

#4

Sorry, ich verfüge da nur über ein „solides“ Halbwissen! Wenn ich etwas nicht genau weiß, sage ich lieber garnichts.

Trotzdem, viel Erfolg bei der Suche nach der richtigen Antwort.

Gruß

Jörg Schwarz