Nils Hoppenstedt |
Verfasst am: 24. Mai 2020 17:43 Titel: Re: Präzession Fahrradreifen auf Drehstuhl |
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Andro hat Folgendes geschrieben: | Frage 1: ist die senkrecht zum einleitenden Drehmoment wirkende Präzessionskraft immer genauso groß wie das aufgewandte Drehmoment?
| Du meinst wahrscheinlich, ob das einleitende Drehmoment so groß ist wie das Drehmoment, das die Lager (in diesem Fall also die Gelenke und Muskeln des Piloten) aufbringen müssen um die Richtung des Drehimpulses zu ändern. Nein, das einleitende Drehmoment kann im Prinzip beliebig klein sein, aber die Kräfte auf die Lager können bei hohen Trägheitsmoment ziemlich groß werden und in technischen Anlagen sogar die Lager zerstören.
Andro hat Folgendes geschrieben: | Frage 2: wie sieht es mit der Energieerhaltung hier aus? Kinetische Energie ist ja in der Rotation des Reifens gespeichert. Wenn sich dann jetzt noch der Stuhl samt Pilot dreht, kommt hier doch ein beträchtlicher Teil kinetischer Energie hinzu oder nicht?
| Ja, das kommt hinzu. Gleichzeitig nimmt aber die Winkelgeschwindigkeit des Rades ab. Denn das Lager dreht sich ja in der Endposition in die entgegen gesetzte Richtung wie der Reifen und die Geschwindigkeit des Reifens bezüglich des Lagers ist konstant (Lagerreibung vernachlässigt). Die Winkelgeschwindigkeit des Reifens bezüglich des Außenraumes hat also abgenommen. Trotzdem wird die Summe der Energien von Pilot und Reifen nicht konstant sein, da der Drehstuhl ja nur der vertikalen Achse vom Untergrund entkoppelt ist. In den anderen Raumrichtungen kann und wird Drehimpuls auf die Umgebung übertragen. Nils |
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