Schlagwort: Drehimpuls
F2.0 Impuls und Energie im mechanischen System
Wir müssen für die Beschreibung vieler mechanischer Prozesse sehr sicher im Ungang mit Impuls und Energie sein, um uns nicht „zu verlaufen“. Deshalb hier ein paar didaktisch einfache Beispiele zur Erläuterung der beim Nachdenken zu umgehenden Fallen. 1. Lineare Bewegung von zwei Massen Zwei Massen m1 und m2 bewegen sich zusammen mit der Geschwindigkeit v12. …
F2.1 Mathematisches und physisches Pendel
In der Schule wird oft nur das mathematische Pendel abgehandelt, weil man dort so gut die Sinusfunktion anwendern kann. Auf welchen Vereinbarungen beruht seine Einfachheit? Erstens: Die Pendelmasse soll eine Punktmasse sein. Vorteile: Kein eigenes Trägheitsmoment, keine eigene Abstandsverteilung vom Drehpunkt. Die Schwerkraft wirkt also nur auf einen einzigen Punkt. Zweitens: Die Auslenkung von der …
F2: Wieso kann man beim Schaukeln Schwung holen?
Auf den „ersten Blick“ – aus der physikalischen Perspektive – erscheint es unmöglich, auf einer Schaukel selber Schwung holen zu können. Aber man weiß es ja aus eigener Erfahrung und sieht es täglich auf dem Spielplatz, dass es funktioniert! Wo liegt der Irrtum? Mit etwas Physik im Kopf erkennt man, dass die Schaukel mit einem …
2.8.3.2 Spiel mit der Kepler-Ellipse
Die Kepler-Ellipse ist (das sei hier vorweggenommen) eine von nur zwei stationären Ellipsen, die bei der Variation des Exponenten eines Kraftfeldes, das NUR vom Abstand abhängt, entstehen: – elastische Ellipse (Kraftzentrum im Mittelpunkt MP) mit F prop. r (diese physikalische Ellipse hat die volle geometrische Ellipsen-Symmetrie, nämllich zwei senkrecht zueinander stehende Achsen) – gravitative Ellipse …
2.8.5 Trajektorien „ohne Rhythmus oder Struktur“: Interplanetare Reisen
Zur Erinnerung: Man hat einmal gelernt, dass die Bahnen um Himmelskörper (also: „Trajektorien im Schwerefeld“) in zwei Hauptgruppen unterteilt werden können: – gebundene Bahnen (Ellipsen): Gesamtenergie aus potentieller und kinetischer ist kleiner als Null (Körper bleiben im Schwerefeld) – ungebundene Bahnen (Hyperbeln): Gesamtenergie aus potentieller und kinetischer ist größe als Null (Körper kommen von außerhalb …
2.8.4 Trajektorien um nicht rotationssymmetrische Konstellationen
Auch in diesem Abschnitt soll Wert auf heuristisch/didaktische Steigerung der Schwierigkeit gelegt werden. Die Ermittlung der Ergebnisse erfolgt stets durch numerische Integration, welche hier nicht im einzelnen erläutert wird. Beginnen wir also: Fall 1: Schwerkraft-Trajektorien um 2 feste Punkte (kommt in der Schwerkraft-Natur nicht vor, wäre aber elektrisch zu konstruieren) Es lässt sich natürlich eine …