Testfrage
Wie wird der Drehimpuls definiert:
a) `\vec L = I*\vec v` b) `\vec L = m*\vec \omega` c) `\vec L = I *\vec \omega`
Testfrage
In welcher Einheit wird der Drehimpuls gemessen?
a) `(kg*m)/s` b) `(kg*rad)/s` c) `(kg*m^2)/s`
Testfrage
Wie lautet der Drehimpulssatz im nicht abgeschlossenen System?
a) `(\Delta \vec L)/(\Delta t) = \vec F` b ) `(\Delta \vec L)/(\Delta t) = \Delta M` c) `(\Delta \vec L)/(\Delta t) = \vec I`
Testfrage
Wie lange benötigt die Erdachse, um den Präzessionskege! einmal zu umlaufen?
a) 1 Jahr b) 1 Tag c ) Mehrere Tausend Jahre
Bei der Erde bewirken hauptsächlich die Gezeitenkräfte von Mond und Sonne ein Drehmoment, das zur Präzession der Erdachse führt. Für einen vollen Umlauf benötigt die Erdachse etwa 25800 Jahre. Dieser Zeitraum wird ein platonisches Jahr genannt.
Testfrage
Woran erkennt man die Präzessionsbewegung auf der Erde?
Testfrage
Wie kann man durch Drehung erkennen, ob ein Ei gekocht oder roh ist, ohne die Schale zu öffnen?
Das rohe Ei dreht nach innen zu nicht mit, das Innere gleitet praktisch ohne Drehung nach unten. Das rohe Ei rollt daher schneller.
Frage
Bei Tennisturnieren, bei denen Weltrangspieler aufeinander treffen, erstaunt es, dass man kaum je einen längeren Ballwechsel zu sehen bekommt. Die Spieler sind trotz eines enormen Trainings offenbar nicht immer in der Lage abzuschätzen, wo der Ball aufkommen wird. Warum ist das so und was hat dies mit Rotationen zu tun?
Topspin und Slice
Beim Auftreffen des Balls auf die Schlägerfläche kann man dem Ball einen Dreliimpuls, man nennt ihn Spin, mitgeben. Je mehr ein Ball durch geeignete Schlagtechnik in Rotation verserzr werden kann, umso schwerer kann der Gegner ihn geordnet zurückspielen.
Beim Topspin wird der Ball tangenrial so gestreift, dass er in eine Vorwärtsrotation kommt. Die Rotation des Tennisballs bewirkt, dass Luftmassen beim Topspin nach oben beschleunigt werden. Die Gegenkraft (der Rückstoß) verkürzt beim Topspin die Flugbahn des Balls. Beim Slice oder Backspin ist es umgekehrt, es handelt sich dabei um eine Rückwärtsrotation des Balls.
Magnuseffekt
Mit einem rotierenden Ball in der Luft werden an der Berührungsfläche Luftmolekülc mitgerissen. Verstärkt wird dieser Effekt durch die Härchen und die Rillen des Balls. Beim Topspin zB versrärkt die Bewegung dieser mitgerissenen Luftteilchen die außen vorbeiströmende Luft an der Unterseite des Balls. Daher strömt dort die Luft schneller. An der Oberseiteseire dagegen wird die vorbeiströmende Luft abgebremst. Nach dem Gesetz von Bernoulli isr schnell bewegte Luft mit einem kleineren Druck verbunden. Daher wird der Ball beim Topspin nach unten gedrückt, verstärkt die Schwerkraft und weicht so von seiner eigentlichen Bahnkurve ab. Beim Slice wird der Ball wegen der umgekehrren Richtung der Roration nach oben gedrückt.
Das Auftreffen am Schläger
Es ist nicht gleichgültig, an welcher Stelle am Schläger der Ball auftrifft. Wenn er im Schwerpunkt der Bespannung auftrifft, dann erhält der Schläger einen Impuls vom ankommenden Ball, der Ball wird reflekriert. Trifft der Ball nicht im Schwerpunkt auf, dann führt der Schläger als Ganzes eine Rorationsbewegung um den Schwerpunkt aus (- eine Art von Kippen). Um dem Ball die größtmögliche Geschwindigkeit mitzugeben, ist es notwendig auf der Schlagfläche den optimalen Punkt zu wissen. Man kann durch Versuche nachweisen, dass der besre Punkt der Bespannung, jener, der die günstigste Reflexion ermöglicht, zwischen der Mitte und dem unteren Rand des Schlägers liegt, weil dort das Mitschwingen des Rahmens und der Saiten nicht so groß ist wie in der Mitte. Daher verwendet man heute meist Schläger mit großer Fläche und schaut, dass man den Mittelpunkt der Bespannung eher in die Nähe zum Handgriff verlegr. Wenn aber ein Spinball auftrifft, so wäre es besser, ihn weiter außen reflektieren zu lassen, weil der Ball dann eine noch größere Geschwindigkeit erhält.
Ähnlich wie Tennis verhalten sich die geschlagenen Bälle bei:
