|[[.:drehimpuls:Fragen|Fragen, Aufgaben]]|[[.:drehimpuls:aq|Anwendungen, Querverbindungen]]|[[.:drehimpuls:Links]]| ====== Drehimpuls ====== ++++ Was ist ein starrer Körper?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/StarrerKoerper.jpg?500}} ++++ ++++ Welche zwei grundlegenden Bewegungen kann ein starrer Körper ausführen?| |{{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-16-2.jpg?235}}|\\ \\ {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-16-3.jpg?235}}| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/StarrerKoerper-Bewegung.jpg?500}} ++++ |[[.:drehimpuls:Fragen|Fragen, Aufgaben]]|[[.:drehimpuls:aq|Anwendungen, Querverbindungen]]|[[.:drehimpuls:Links]]| ====== Drehimpuls ====== ++++ Was ist ein starrer Körper?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/StarrerKoerper.jpg?500}} ++++ ++++ Welche zwei grundlegenden Bewegungen kann ein starrer Körper ausführen?| |{{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-16-2.jpg?235}}|\\ \\ {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-16-3.jpg?235}}| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/StarrerKoerper-Bewegung.jpg?500}} ++++ ===== Rotationsbewegung starrer Körper ===== === Winkelgeschwindigkeit und Winkelbeschleunigung === ++++ Wie ist die Winkelgeschwindigkeit definiert?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-17-1.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Winkelgeschwindigkeit.jpg?500}} ++++ ++++ Winkelgeschwindigkeit beim Fahrrad| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-17-2.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-uf17-1.jpg?500}} ++++ ++++ Winkelgeschwindigkeit bei der Erde| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-17-3.jpg?235}} ++++ ++++ Wie ist die Winkelbeschleunigung definiert?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Winkelbeschleunigung.jpg?500}} ++++ ++++ Winkelbeschleunigung beim Karussell?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Winkelbeschleunigung-Ex.jpg?500}} ++++ === Drehmoment (Drehkraft) === ++++ Welche Kräfte wirken bei einem Rad mit Unwucht?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-uf17-2.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-18-1.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Unwucht1.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Unwucht2.jpg?500}} ++++ ++++ Wie ist das Drehmoment definiert?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/DefDrehmoment.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/DefDrehmoment-vektoriell.jpg?500}} ++++ === Trägheitsmoment (Drehmasse) === ++++ Welche Größe entspricht bei der Drehung der Masse?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-18-1.jpg?235}}\\ Die Kraft `F`, die ein Rad in Rotation versetzt,\\ lässt sich (siehe auch oben) folgendermaßen beschreiben: (1) `m*R^2*\alpha = F*R*sin(\gamma) = F*r_0` {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Traegheitmoment.jpg?500}} ++++ ++++ Welche Beziehung entspricht bei der Drehung der Kraftdefinition `F=m*a`?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/BewegungsgleichungRotation.jpg?500}} ++++ ++++ Wie ist das Trägheitsmoment definiert?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/DefTraegheitsmoment.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-18-3.jpg?235}} ++++ ++++ Wie lassen sich Trägheitsmomente beliebiger Körper ermitteln?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-18-2.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/TraegheitmomentbeliebigerKoerper.jpg?500}} ++++ === Gleichgewicht von Drehmomenten (Hebelgesetz) === ++++ Wie lautet das Hebelgesetz?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Drehmomente-Gleichgewicht.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Hebel.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Hebelgesetz.jpg?500}} ++++ ++++ Einige Bespiele für das Hebelgesetz| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-19-1.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Hebel-Anwendungen.jpg?500}} |{{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-19-2a.jpg?235}}|{{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-19-2b.jpg?235}}| ++++ ++++ Hebelgesetz beim Fahrrad| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-uf19-1.jpg?500}} ++++ === Schwerpunkt (Massenmittelpunkt) === ++++ Was hat Balanciern mit dem Drehmoment zu tun?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-uf19-2.jpg?500}} ++++ ++++ Wie ist der Schwerpunkt eines starren Körpers definiert?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Schwerpunkt.jpg?500}} ++++ ++++ Welche Gleichgewichtslagen eines starren Körpers lassen sich unterscheiden?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Gleichgewichtslagen.jpg?500}} {{youtube>ScHXOVRzEBs}} ++++ ++++ Warum wir die Analyse einer Bewegung mit dem Schwerpunkt einfacher?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Bewegungsanalyse.jpg?500}} ++++ ++++ Experimentieren mit dem Schwerpunkt| |{{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-20-1.jpg?235}}|{{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-20-2.jpg?235}}| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-uf20-1.jpg?500}} ++++ === Rotationsenergie === ++++ Welche Energie ist in einem rotierenden Körper gespeichert?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Rotationsenergie.jpg?500}} ++++ ++++ Einige Beispiele zur Rotationsenergie| |{{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-20-3.jpg?235}}|\\ \\ \\ {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-20-4.jpg?235}}| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Rotationsenergie-Anwendungen.jpg?500}} ++++ ++++ Wie wirkt sich die Rotationsenergie beim Rollen aus?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-21-1.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-uf21-1.jpg?500}} ++++ === Translations- und Rotationsgrößen im Vergleich === ++++ Welche physikalische Größen der Translation und welche der Rotation entsprechen einander?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Translation-Rotation.jpg?500}} ++++ ===== Erhaltung des Drehimpulses ===== === Der Drehimpuls === ++++ Wie ist der Drehimpuls definiert?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Drehimpuls.jpg?500}} {{youtube>KjYupMFOT5w}} ++++ ++++ Drehimpuls-Experiment 1: Massenverlagerung führt zu Geschwindigkeitsveränderung| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-21-3.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls1.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls1-Erg1.jpg?500}}\\ {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls1-Erg2.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-21-2.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/DiePirouette.mp4}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Salto.png?235}} ++++ ++++ Drehimpuls-Experiment 2: Rotationen kompensieren einander| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-22-1.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls2.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls2-Erg.jpg?500}}\\ ++++ ++++ Drehimpuls-Experiment 3: Rotationen können weiter gegeben werden| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-22-2.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls3.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls3-Erg.jpg?500}}\\ ++++ ++++ Drehimpuls-Experiment 4: Bei Rotationen kommt es auf die Richtung an| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-22-3.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls4.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls4-Erg.jpg?500}}\\ ++++ === Der Erhaltungssatz === ++++ Wie lautet der Drehimpulserhaltungssatz?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Drehimpulserhaltung.jpg?500}}\\ ++++ ++++ Warum bleibt die Erde auf ihrer Bahn?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Ekliptik.jpg?500}}\\ ++++ ++++ Kann man sich im leeren Raum drehen?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/AstronautenDrehung.mp4}}\\ ++++ ++++ Wie lässt sich das Hubble-Space-Teleskop ausrichten?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/HubbleTeleskop.jpg?700}}\\ ++++ ++++ Kreisel auf der ISS| {{youtube>8fnRUEsjpNc|Alexander Gerst: Ein Kreisel auf der ISS (Flying Classroom)}} ++++ ++++ Was ist ein Pulsar?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Pulsare.jpg?500}} ++++ ++++ Warum landen Katzen immer auf den Pfoten?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/CatPhysics.mp4}}\\ ++++ === Kräfte im Zusammenhang mit dem Drehimpuls === ++++ Drehimpuls-Experiment 5: Rotationsänderungen führen zu Kräften| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls5.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls5-Erg.jpg?500}}\\ ++++ ++++ Wie lässt sich die Drehkraft beschreiben, die aus einer Änderung des Drehimpulses folgt?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Drehimpulsaenderung.jpg?500}}\\ ++++ ++++ Was passiert, wenn eine kippende Kraft auf einen rotierenden Körper wirkt?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-23-1.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Drehimpulsaenderung2.jpg?500}}\\ ++++ === Der Kreisel === ++++ Wie kommt die Bewegung eines Kreisels zustande?| |\\ \\ \\ \\ {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-23-1.jpg?235}}|{{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-23-2.jpg?235}}| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Kreiselbewegung.jpg?500}} {{youtube>FtsfybAHVZM|Präzession des Kreisels}} {{youtube>0Hg7m65yFRk|Präzession des Kreisels}} ++++ ++++ Präzession beim Fahrradkreisel| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpFahrradkreisel.jpg?500}}\\ {{youtube>545GwnupKAE}} ++++ ++++ Spielzeugkreisel| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Spielzeugkreisel.jpg?500}}\\ {{youtube>LN1IK3X9IS0}} ++++ ++++ Was ist ein platonisches Jahr?| {{youtube>WQz4jXkVQGQ|Präzession der Erde}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-23-3.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/PlatonischesJahr.jpg?500}} ++++ ===== Erhaltung des Drehimpulses ===== === Der Drehimpuls === ++++ Wie ist der Drehimpuls definiert?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Drehimpuls.jpg?500}} {{youtube>KjYupMFOT5w}} ++++ ++++ Drehimpuls-Experiment 1: Massenverlagerung führt zu Geschwindigkeitsveränderung| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-21-3.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls1.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls1-Erg1.jpg?500}}\\ {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls1-Erg2.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-21-2.jpg?235}} ++++ ++++ Drehimpuls-Experiment 2: Rotationen kompensieren einander| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-22-1.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls2.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls2-Erg.jpg?500}}\\ ++++ ++++ Drehimpuls-Experiment 3: Rotationen können weiter gegeben werden| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-22-2.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls3.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls3-Erg.jpg?500}}\\ ++++ ++++ Drehimpuls-Experiment 4: Bei Rotationen kommt es auf die Richtung an| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-22-3.jpg?235}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls4.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls4-Erg.jpg?500}}\\ ++++ === Der Erhaltungssatz === ++++ Wie lautet der Drehimpulserhaltungssatz?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Drehimpulserhaltung.jpg?500}}\\ ++++ ++++ Wie lässt sich das Hubble-Space-Teleskop ausrichten?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/HubbleTeleskop.jpg?700}}\\ ++++ ++++ Kreisel auf der ISS| {{youtube>8fnRUEsjpNc|Alexander Gerst: Ein Kreisel auf der ISS (Flying Classroom)}} ++++ ++++ Was ist ein Pulsar?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Pulsare.jpg?500}} ++++ === Kräfte im Zusammenhang mit dem Drehimpuls === ++++ Drehimpuls-Experiment 5: Rotationsänderungen führen zu Kräften| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls5.jpg?500}} {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/ExpDrehimpuls5-Erg.jpg?500}}\\ ++++ ++++ Wie lässt sich die Drehkraft beschreiben, die aus einer Änderung des Drehimpulses folgt?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/Drehimpulsaenderung.jpg?500}}\\ ++++ ++++ Was passiert, wenn eine kippende Kraft auf einen rotierenden Körper wirkt?| {{ph>Mechanik/Drehimpuls/Abb/phs6-23-1.jpg?235}} 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